CN117733357A - 一种铭牌激光打标智能无人柔性产线、生产方法及系统 - Google Patents

Abstract

一种铭牌激光打标智能无人柔性产线、生产方法及系统，涉及工业生产领域。为解决现有技术中存在的，现有自动化的激光打标系统没有提及如何解决铭牌上下不平整、字符旋转偏移等问题的技术缺陷，本发明提供的技术方案为：一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，所述产线包括：机械臂，用于夹取或吸取半成品工件，将其从半成品工位转移至托盘，以及从所述托盘转移至成品工位；对位夹正工位，用于将所述托盘上的半成品工件摆至预设角度；雕刻工位，用于在所述托盘上的半成品上雕刻预设图样；传送带，用于带动所述托盘依次经过所述对位夹正工位和雕刻工位，并循环。可以应用于铭牌制作工作中，特别是在铭牌自动打标装置及其使用方法方面。

Description

一种铭牌激光打标智能无人柔性产线、生产方法及系统

技术领域

涉及工业生产领域，具体涉及铭牌制作。

背景技术

铭牌在模版印刷完成后，往往会将出厂日期、产品型号等尚未确定的信息空着，有钢印敲打完成。在敲打出厂日期和、产品型号是会比较麻烦，浪费时间和人力，在敲打时可能会出现字符上下不平整、单个字符旋转偏移的情况。使得铭牌整体显得较为粗糙，较为严重者会让客户对征集产生不好的印象。为了提高达标的精度及铭牌美观性，现在可采用激光打标的方式来给铭牌打标。为了进一步提高生产效率，即采用自动化流水装置对名牌进行批量自动打标。

现有技术中，有相关研究《Automated Laser Marking System for MetalPlates》，提出了一种自动化的激光打标系统，用于金属板的打标。该系统包括一个自动化的上料装置、一个激光打标机和一个视觉检测系统。通过自动化的上料装置，金属板可以自动放置在激光打标机上进行打标。视觉检测系统可以检测打标结果的准确性和质量。该系统可以提高打标效率和准确性，减少人工成本和错误率。

但是该研究没有提及如何解决铭牌上下不平整、字符旋转偏移等问题。

另有研究《Automated Laser Marking System with Robotic Arm》，提出了一种带有机械臂的自动化激光打标系统，用于各种材料的打标。该系统包括一个机械臂、一个激光打标机和一个视觉检测系统。机械臂可以自动将材料放置在激光打标机上进行打标。视觉检测系统可以检测打标结果的准确性和质量。该系统可以提高打标效率和准确性，减少人工成本和错误率。

该研究同样没有提及如何解决铭牌上下不平整、字符旋转偏移等问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的，现有自动化的激光打标系统没有提及如何解决铭牌上下不平整、字符旋转偏移等问题的技术缺陷，本发明提供的技术方案为：

一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，所述产线包括：

机械臂，用于夹取或吸取半成品工件，将其从半成品工位转移至托盘，以及从所述托盘转移至成品工位；

对位夹正工位，用于将所述托盘上的半成品工件摆至预设角度；

雕刻工位，用于在所述托盘上的半成品上雕刻预设图样；

传送带，用于带动所述托盘依次经过所述对位夹正工位和雕刻工位，并循环。

进一步，提供一个优选实施方式，还包括视觉检测工位，顺序在所述雕刻工位之后，用于判断经过所述雕刻工位的半成品工件是否符合预设范围，若不符合，则通过推杆将该半成品工件推至废品回收工位。

进一步，提供一个优选实施方式，还包括切割工位，用于将所述半成品工件的边缘切割平整。

进一步，提供一个优选实施方式，所述托盘有至少三个，均匀分布在所述传送带上。

进一步，提供一个优选实施方式，所述托盘有六个，每当其中一个托盘位于所述雕刻工位时，有另一个托盘位于所述视觉检测工位。

进一步，提供一个优选实施方式，所述半成品工位用于放置半成品料仓，所述半成品料仓用于放置半成品工件。

进一步，提供一个优选实施方式，所述成品工位用于放置成品料仓，所述成品料仓用于放置雕刻后的半成品工件。

一种铭牌激光打标智能无人生产方法，所述方法是基于所述的柔性产线实现的，包括：

将半成品工件转移至托盘的步骤；

将所述半成品工件摆至预设角度的步骤；

在所述半成品工件表面雕刻预设图样的步骤；

将雕刻了预设图样的半成品工件转移，离开所述托盘的步骤。

一种铭牌激光打标智能无人生产系统，所述系统包括：

所述的柔性产线；

用于存放雕刻后的半成品工件与半成品工件的立体库。

进一步，提供一个优选实施方式，还包括AGV车，用于在所述立体库、半成品工位和成品工位之间转移半成品和雕刻后的半成品。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案的有益之处在于：

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，为了解决目前用激光打标机给铭牌打标时需要人工进行手动放置，较为费时费力，且效率不高等问题，节约了大量的人员劳力，降低了企业成本。提出一种省人工、效率高的铭牌自动打标装置及其使用方法，提高了工作环境和工作安全系数。

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，通过引入自动化流水装置，可以实现对铭牌的批量自动打标，提高生产效率。

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，通过机械臂的自动操作，可以减少人工的浪费，节约人力成本。

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，通过视觉检测工位的摄像头和计算机组合，可以实现对打印内容的准确可靠性检测，提高铭牌产品的合格率。

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，通过激光打标机的使用，可以实现对铭牌的精细雕刻，使铭牌更加清晰、美观。

本发明提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，可以应用于铭牌制作工作中，特别是在铭牌自动打标装置及其使用方法方面。

附图说明

图1为一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的立体示意图；

图2为一种铭牌激光打标智能无人生产系统的立体示意图；

其中，1表示机械臂，2表示半成品工位，3表示对位夹正工位，4表示雕刻工位，5表示切割工位，6表示视觉检测工位，7表示成品工位，8表示上料工位，9表示废品回收工位。

具体实施方式

为使本发明提供的技术方案的优点和有益之处体现得更清楚，现结合附图对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，具体的：

实施方式一、结合图1说明本实施方式，本实施方式提供了一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，所述产线包括：

机械臂1，用于夹取或吸取半成品工件，将其从半成品工位2转移至托盘，以及从所述托盘转移至成品工位7；

对位夹正工位3，用于将所述托盘上的半成品工件摆至预设角度；

雕刻工位4，用于在所述托盘上的半成品上雕刻预设图样；

传送带，用于带动所述托盘依次经过所述对位夹正工位3和雕刻工位4，并循环。

实施方式二、本实施方式是对实施方式一提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，还包括视觉检测工位6，顺序在所述雕刻工位4之后，用于判断经过所述雕刻工位4的半成品工件是否符合预设范围，若不符合，则通过推杆将该半成品工件推至废品回收工位。

实施方式三、本实施方式是对实施方式一提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，还包括切割工位5，用于将所述半成品工件的边缘切割平整。

实施方式四、本实施方式是对实施方式一提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，所述托盘有至少三个，均匀分布在所述传送带上。

实施方式五、本实施方式是对实施方式二提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，所述托盘有六个，每当其中一个托盘位于所述雕刻工位4时，有另一个托盘位于所述视觉检测工位6。

实施方式六、本实施方式是对实施方式一提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，所述半成品工位2用于放置半成品料仓，所述半成品料仓用于放置半成品工件。

实施方式七、本实施方式是对实施方式一提供的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线的进一步限定，所述成品工位7用于放置成品料仓，所述成品料仓用于放置雕刻后的半成品工件。

实施方式八、本实施方式提供了一种铭牌激光打标智能无人生产方法，所述方法是基于实施方式一提供的柔性产线实现的，包括：

将半成品工件转移至托盘的步骤；

将所述半成品工件摆至预设角度的步骤；

在所述半成品工件表面雕刻预设图样的步骤；

将雕刻了预设图样的半成品工件转移，离开所述托盘的步骤。

具体的，

设立机械臂1，上料工位8，包括机械臂1和旋转驱动装置，用于从立体库中取出需打标的铭牌。

设立对位夹正工位3，用于将倾斜的物料进行摆正，以便后续的准确打标。

设立雕刻工位4，包括激光雕刻机主机和计算机，通过计算机设置的打印内容，在物料上方准确快速地打印所需内容。

设立视觉检测工位6，包括摄像头、补光灯和计算机，通过与上次激光打印的内容进行对比，实现打印内容的准确可靠性。

设立废品回收工位，用于排废剔除激光打标失败或破损视觉检测不合格的物料，确保后方成品物料中不存在不合格品物料。

设立半成品工位2和成品工位7，配备传感器，用于更加精确地控制铭牌的放置和取出。

机械臂1前端的铭牌抓取机构为一直线气缸，通过吸盘吸附铭牌，实现更稳定的抓取。

通过以上技术方案，解决了铭牌制作过程中的人工放置、费时费力、效率低下以及字符不平整、旋转偏移等问题。同时，激光打标机的使用还带来了清晰雕刻、无消耗油墨、安全环保、高精度、灵活可靠等优点。

实施方式九、结合图2说明本实施方式本实施方式提供了一种铭牌激光打标智能无人生产系统，所述系统包括：

实施方式一提供的柔性产线；

用于存放雕刻后的半成品工件与半成品工件的立体库。

实施方式十、本实施方式是对实施方式九提供的一种铭牌激光打标智能无人生产系统的进一步限定，还包括AGV车，用于在所述立体库、半成品工位2和成品工位7之间转移半成品和雕刻后的半成品。

实施方式十一、本实施方式通过一个具体实施例，对上述提供的技术方案进行完整、详细地解释，具体的：

本实施方式解决其技术问题所采用的技术方案为：

包括机械臂1、上料工位、对位夹正工位3、雕刻工位4、视觉检测工位6，以及废品回收工位；机械臂1后方设有立体库进行存放已完成铭牌和未完成铭牌；

机械臂1底部设有旋转驱动装置，旋转驱动装置固定在底座上，转台上侧设有两个物料工位；由机械臂1从立体库托取装有需打标的铭牌的料仓和空料仓，分别放置在对应的成品工位7与半成品工位2上，物料下方设有一个判断物料是否安装正确的传感器和有无物料传感器，放置偏差时进行报警；

对位夹正工位3，主要是将机械臂1放置的倾斜物料进行摆正，方便后方雕刻工位4调整的准确性；

雕刻工位4主要是由激光雕刻机主机和计算机组合而成，通过计算机设置的打印内容，准确快速的在物料上方打印所需内容，

视觉检测工位6主要是摄像头，补光灯和计算机组合而成，由计算机得知上次打印的内容后，物料到本工位触发视觉系统，与上次激光打印的内容做对比，实现了打印内容的准确可靠性，大大提高了客户的满意度；

废品回收工位9，主要的功能作用是将激光打标失败，以及物料由破损视觉检测不合格的物料进行排废剔除，在后方成品物料中不存在不合格品物料；

半成品工位2和成品工位7设有四个传感器。

机械臂1前端的铭牌抓取机构为一直线气缸，伸缩手臂前端与直线气缸的缸体固定，直线气缸的活塞杆朝下，活塞杆下侧固定有一吸盘，吸盘进行吸附铭牌。

激光光打标机是通过高能量的激光束照射在金属铭牌表面，从而留下精细而永不磨灭的“身份码”，具有立竿见影的效果。相比传统的印刷方式，本实施方式提供的技术方案成功地解决了其带来的一系列难题。首先，激光打标只通过电脑完成制图和加工操作，就可完成图案的清晰雕刻，既简单又方便；其次，激光打标过程无消耗油墨，不产生有毒气体，既安全又环保；然后，激光加工精度可达到毫米以内，标记后的铭牌更加清晰，既美观又细腻；最后，利用激光打标可随意控制图文的深浅度和位置，一次成型，既灵活又可靠。

以上通过几个具体实施方式对本发明提供的技术方案进行进一步详细地描述，是为了突出本发明提供的技术方案的优点和有益之处，不过以上所述的几个具体实施方式并不用于作为对本发明的限制，任何基于本发明的精神和原则范围内的，对本发明的合理修改和改进、实施方式的组合和等同替换等，均应当包含在本发明的保护范围之内。

在本说明书的描述中，仅为本发明的较佳实施例，不能以此限定本发明之权利范围；另外，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

Claims (10)

1.一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，所述产线包括：

机械臂，用于夹取或吸取半成品工件，将其从半成品工位转移至托盘，以及从所述托盘转移至成品工位；

对位夹正工位，用于将所述托盘上的半成品工件摆至预设角度；

雕刻工位，用于在所述托盘上的半成品上雕刻预设图样；

传送带，用于带动所述托盘依次经过所述对位夹正工位和雕刻工位，并循环。

2.根据权利要求1所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，还包括视觉检测工位，顺序在所述雕刻工位之后，用于判断经过所述雕刻工位的半成品工件是否符合预设范围，若不符合，则通过推杆将该半成品工件推至废品回收工位。

3.根据权利要求1所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，还包括切割工位，用于将所述半成品工件的边缘切割平整。

4.根据权利要求1所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，所述托盘有至少三个，均匀分布在所述传送带上。

5.根据权利要求2所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，所述托盘有六个，每当其中一个托盘位于所述雕刻工位时，有另一个托盘位于所述视觉检测工位。

6.根据权利要求1所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，所述半成品工位用于放置半成品料仓，所述半成品料仓用于放置半成品工件。

7.根据权利要求1所述的一种铭牌激光打标智能无人柔性产线，其特征在于，所述成品工位用于放置成品料仓，所述成品料仓用于放置雕刻后的半成品工件。

8.一种铭牌激光打标智能无人生产方法，其特征在于，所述方法是基于权利要求1所述的柔性产线实现的，包括：

将半成品工件转移至托盘的步骤；

将所述半成品工件摆至预设角度的步骤；

在所述半成品工件表面雕刻预设图样的步骤；

将雕刻了预设图样的半成品工件转移，离开所述托盘的步骤。

9.一种铭牌激光打标智能无人生产系统，其特征在于，所述系统包括：

权利要求1所述的柔性产线；

用于存放雕刻后的半成品工件与半成品工件的立体库。

10.根据权利要求9所述的一种铭牌激光打标智能无人生产系统，其特征在于，还包括AGV车，用于在所述立体库、半成品工位和成品工位之间转移半成品和雕刻后的半成品。