CN202623522U - 自动纽扣激光打标机 - Google Patents
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Abstract
一种自动纽扣激光打标机，包括：机座、动力系统、激光打标系统、夹具、拍照或摄像装置，夹具包括：导槽、缺口、压板推块、支撑板，导槽中设有加工位；还包括图像处理模块，及控制系统；上述的自动纽扣激光打标机设置导轨引导纽扣运送，拍照或摄像装置实时获取纽扣的信息，图像处理模块通过图片或影像获取纽扣进入到导槽，控制系统控制压板推块动作推料；当纽扣被推送到加工位后获取纽扣的位置信息及旋转角度信息，控制激光打标系统调整以使雕刻图标也移动到相应位置和旋转相应的方向角，实现自动定位打标。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光打标机，特别是涉及一种自动纽扣激光打标机。
背景技术
现在行业中普遍采用的方法是人工上下料和定位。首先为每种纽扣制作好几套模板，模板上有凹坑阵列，每个凹坑内有4根小立柱，如图4所示。利用人工将纽扣放入凹坑内，并且使立柱穿过纽扣上的4个通孔，利用立柱防止纽扣在凹坑内转动。这样将纽扣固定于模板内，然后将模板连同纽扣放至激光打标机平台上固定位置，再开启激光打标机开关进行打标，将图标阵列雕刻在纽扣阵列上。打完后再将打好的纽扣模板取下，将纽扣倒出，再装上新的纽扣。这种方法全部由人工完成，每台激光打标机需要3~4个人工来上下料，人工成本较高。
发明内容
基于此，有必要提供一种能对纽扣进行自动定位打标的自动纽扣激光打标机。
一种自动纽扣激光打标机，包括：机座、设置在所述机座上的动力系统、与所述动力系统连接的激光打标系统、设置在所述机座上的夹具、与所述夹具相应设置的拍照或摄像装置，所述激光打标系统包括振镜，所述夹具包括：设置在所述机座上的导槽、设于所述导槽上以进料的缺口、设于所述导槽上以推料的压板推块、及设于所述导槽底部以支撑待加工纽扣的支撑板，所述导槽中设置有加工位；所述自动纽扣激光打标机还包括：与所述拍照或摄像装置连接并根据拍照或摄像装置拍摄的图片或影像感知待加工纽扣从缺口进入到导槽及获取待加工纽扣的位置或旋转方向角的图像处理模块，及接收到所述图像处理模块感知的待加工纽扣进入到导槽后控制所述动力元件驱动所述压板推块将待加工纽扣推送到加工位、并根据所述图像处理模块获取的待加工纽扣的位置或旋转方向角控制激光打标系统调整振镜以使雕刻图标位置也移动到相应位置或旋转相应的方向角的控制系统。
在优选的实施例中，所述加工位包括分别于所述缺口相对两侧设置并设置于所述导槽中的第一加工位、及第二加工位。
在优选的实施例中，所述压板推块包括：与动力系统连接的连接部、与连接部连接的压板部及与所述压板部连接的推送部，所述压板部与所述推送部成T型结构，所述压板为透明板，所述推送部包括：与待加工纽扣接触以将待加工纽扣推送到第一加工位的第一推送面、及第一推送面相对设置并将待加工纽扣推送到第二加工位的第二推送面。
在优选的实施例中，所述支撑板为透明支撑板，所述拍照或摄像装置设置在所述透明支撑板下方。
在优选的实施例中，所述导槽上还设置有以限位夹紧待加工纽扣的夹紧装置。
在优选的实施例中，所述夹紧装置为磷铜片折弯形成的拱形弹簧片，所述导槽为铝合金导槽。
在优选的实施例中，所述导槽为长槽型，所述导槽或压板推块上方设置有光源。
在优选的实施例中，所述机座上于所述导槽的两端相应处设置有下料口，所述支撑板为硬质玻璃制成的硬质玻璃板，所述压板推块为磨砂工艺处理的透明塑料件。
在优选的实施例中，所述动力系统包括带动所述压板推块于导槽中作往复运动的第一气缸。
在优选的实施例中，还包括自动送料机构，所述自动送料机构包括振动盘及与所述振动盘连接的送料轨道。
上述的自动纽扣激光打标机，设置有夹具对待加工纽扣进行定位推送，通过在机座上设置导轨引导纽扣进行运送，支撑板支撑纽扣，以使纽扣的推送行程及位置的控制容易得以实现，通过在导槽中加工位的设置使纽扣定位进行加工，通过与所述夹具相应设置的拍照或摄像装置实时获取纽扣的信息，并传输给图像处理模块进行处理，图像处理模块通过图片或影像获取纽扣的进入到导槽信号，传输给控制系统以控制压板推块动作进行推料；当图像处理模块通过分析图片或影像获取到纽扣被推送到加工位后，并分析纽扣的位置信息及旋转角度信息，传输给控制系统控制激光打标系统动作，控制激光打标系统调整振镜以使雕刻图标位置也移动到相应位置或旋转相应的方向角，从而实现自动定位、打标；且由于是将纽扣推送到加工位后，及时进行位置信息及旋转角度的分析，定位精度高，不会出现偏位或移位，且整个过程通过控制系统进行自动化控制，根据纽扣的图像进行分析计算，以获取准确的位置信息及角度信息，并自动控制调整振镜，降低了人工成本，节省了加工时间。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的自动纽扣激光打标机的部分结构示意图；
图2为本实用新型一实施例的自动纽扣激光打标机另一视角的部分结构示意图；
图3为本实用新型一实施例的自动纽扣激光打标机工作时的部分结构示意图；
图4为图3的A-A方向的剖视图；
图5为本实用新型一实施例的自动纽扣激光打标机另一工作状态的部分结构示意图；
图6为图5的B-B方向的剖视图。
具体实施方式
如图1至图6所示，本实用新型一实施例的自动纽扣激光打标机100，包括：机座20、设置在机座上的动力系统22、与动力系统22连接的激光打标系统（未图示）、设置在机座上的夹具40、与夹具40相应设置的拍照或摄像装置。激光打标系统（未图示）包括振镜（未图示）。
为了保证拍照或摄像装置在较恶劣的工业环境中长期稳定的工作，本实施例的拍照或摄像装置采用工业相机60或工业摄像机。
夹具40包括：设置在机座20上的导槽42、设于导槽42上以进料的缺口44、设于导槽42上以推料的压板推块46、及设于导槽42底部以支撑待加工纽扣的支撑板48。导槽42中还设置有加工位。本实施例中，优选的导槽42设置为长槽型。进一步，为了方便加工及安装，本实施例的导槽42为金属导槽。优选的，导槽42为采用铝合金制成的铝合金导槽。当然，本实施的导槽42也可根据需要采用其他金属材质制成，如采用不锈钢制成的不锈钢导槽。
本实施例的自动纽扣激光打标机100还包括图像处理模块。图像处理模块与拍照或摄像装置连接，并根据拍照或摄像装置拍摄的图片或影像感知待加工纽扣从缺口44进入到导槽42中，及获取待加工纽扣99的位置或旋转方向角。具体的本实施例的图像处理模块可以采用设置在工业相机中的机器视觉软件实现，也可采用将机器视觉软件设置在电脑中进行实现。本实施例中，优选的，拍照或摄像装置及图像处理模块采用工业相机及设置在工业相机中的机器视觉软件机械能实现。本实施例中采用工业相机60进行说明。
本实施例的自动纽扣激光打标机100还包括：控制系统。控制系统可采用设置在计算机中的控制软件进行实现。
如图3至图4所示，控制系统接收到图像处理模块感知的待加工纽扣99进入到导槽42的信号后，控制动力系统22驱动压板推块46将待加工纽扣99推送到加工位，并根据图像处理模块获取的待加工纽扣99的位置或旋转方向角控制激光打标系统（未图示）调整振镜（未图示）以使雕刻图标位置也移动到相应位置、旋转相应的方向角。
待加工纽扣即纽扣从缺口进入导槽42后，图像处理模块通过接收工业相机所拍摄的图片数据进行处理，感知待加工纽扣99的进入。
当待加工纽扣99进入到导槽42中，控制系统立即控制压板推块46首先将纽扣推向导槽42的右侧，达到右侧的加工位后，拍照或摄像装置对纽扣拍照，由图像处理模块寻找待加工纽扣99上的通孔（如4个），通过通孔确定纽扣的中心位置，确定待加工纽扣99的位置（x，y）和旋转方向角(θ)，并记录下来。然后等待下一颗纽扣的到来。
如图5至图6所示，图像处理模块接收拍照或摄像装置传输的图片或影像，当感知到下一颗纽扣进入后，将信号传输给控制系统，控制系统控制压板推块46向左移动，以将新进入的纽扣也推向了左侧。此时压板推块46离开了右侧，此时压板推块不会遮挡激光打标系统（未图示）对右侧的待加工纽扣99进行加工发射的待加工激光，激光打标系统（未图示）对推送到右侧的待加工纽扣99进行打标动作。
控制系统根据图像处理模块之前计算出的推送到右侧的待加工纽扣99的位置（x,y）和旋转方向角(θ)，控制激光打标系统（未图示）调整振镜（未图示），使雕刻图标位置也平移至纽扣位置（x，y)，同时再旋转方向角θ角度，即雕刻图标的位置自动根据纽扣的位置和旋转方向做了调整，从而达保证雕刻图标打到纽扣的正确的位置和角度。
接下来，控制系统控制工业相机60（即拍照或摄像装置与图像处理模块）再对推送到左侧的工作位的待加工纽扣99进行拍照、计算，并控制激光打标系统（未图示）进行打标，过程与上述右侧打标过程相同，实现两侧交替进料、拍照，计算，打标等工作。这样达到统筹时间，压缩节拍时间的目的。
本实施例中，加工位包括分别于缺口44相对两侧设置，并设置于导槽42中的第一加工位、及第二加工位。即第一加工位相对设置在左侧，以放置推送到导槽42的左侧的待加工纽扣。第二加工位相对设置在导槽42的右侧，以放置推送到导槽42右侧的待加工纽扣99。
如图3及图5所示，本实施例中，动力系统22包括：第一气缸220。第一气缸220带动压板推块46于导槽42中作往复运动，以推送待加工纽扣99到加工位。
本实施例中，优选的，压板推块46包括：与第一气缸220连接的连接部460、与连接部460连接的压板部462、及与压板部462连接的推送部464。
本实施例中，压板部462与推送部464成T型结构。推送部464包括：与待加工纽扣接触以将待加工纽扣推送到第一加工位的第一推送面4642、及与第一推送面4642相对设置并将待加工纽扣推送到第二加工位的第二推送面4644。
本实施例中，压板推块46设置为透明板。优选的，压板推块46为采用透明塑料加磨砂工艺处理。
本实施例的压板推块46，采用T型结构以推动纽扣前进；设置为透明板让光源光线透过，以使纽扣能在工业相机上清晰成像；同时利用压板部462压住纽扣，使纽扣贴紧导槽42底部。
本实施例中，导槽42上还设置有以限位夹紧待加工纽扣99的夹紧装置45。夹紧装置45设置于导槽42两侧的夹紧待加工纽扣99，当压板推块46快速推动待加工纽扣99前进的时候，由于有夹紧装置45的夹紧作用，使待加工纽扣99不至于因为惯性而从长槽型的导槽42飞出。进一步，本实施例的夹紧装置45为采用金属材质制成的金属弹片。优选的，夹紧装置45为采用磷铜片折弯形成的拱形弹簧片，结构简单、使用方便。当然，本实施例的夹紧装置45也可根据需要采用其他金属材质制成，如采用不锈钢材质制成的不锈钢弹片。
本实施例中，导槽42的上方，并于压板推块46的上方设置有光源90。
为了方便设置拍照或摄像装置，本实施例的支撑板48为透明支撑板。拍照或摄像装置设置在透明的支撑板48下方。激光打标系统（未图示）与拍照或摄像装置相对上下位置设置，以使两者不会造成干扰，而影响各自的工作。进一步，本实施例的支撑板48为硬质玻璃制成的硬质玻璃板。
进一步，为了方便连续进料加工，本实施例中，机座20上还设置有下料口95。下料口95设置于导槽42的两端，包括第一下料口952、第二下料口954。第一下料口952、第二下料口954分别与第一加工位、第二加工位相应设置，接收打标完成的纽扣。压板推块46推动新进入的待加工纽扣99将打好标的的纽扣挤出导槽42，从而掉入导槽42端部的下料口95中。
本实施例的自动纽扣激光打标机100还包括自动送料机构70。自动送料机构70包括振动送料装置（未图示）、及与振动送料装置（未图示）连接的送料轨道72。
本实施例的振动送料装置（未图示）可以采用振动盘（未图示）和气缸（未图示）、或者电磁铁（未图示）完成自动上下料。采用振动盘（未图示）将散乱的待加工纽扣排成一列，并且待加工纽扣正面朝上，再送入待加工纽扣自动打标机夹具。本实施例中的振动送料装置（未图示）采用现有振动盘技术，在此不做详细说明。
本实施例的压板推块46及支撑板48都设置为透明结构，拍照或摄像装置透过透明支撑板48以对待加工纽扣99进行拍照或摄像，光源透过透明的压板推块46，以使待加工纽扣99能在拍照或摄像装置上清晰成像。
同时，利用工业相机+机器视觉软件即拍照或摄像装置与图像处理模块自动跟踪待加工纽扣99。控制系统采用对现有激光打标控制软件进行二次开发，根据视觉软件即图像处理模块60的跟踪结果、控制激光打标系统（未图示）自动调整打标位置，达到打标要求。
本实施例的自动纽扣激光打标机100利用振动盘及夹具40自动完成上下料。采用拍照或摄像装置与图像处理模块完成纽扣位置和角度的自动计算。控制系统采用对现有激光打标控制软件二次开发，配合图像处理模块的计算结果，实现打标位置自动根据纽扣位置做相应调整。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种自动纽扣激光打标机，包括：机座、设置在所述机座上的动力系统、与所述动力系统连接的激光打标系统、设置在所述机座上的夹具、与所述夹具相应设置的拍照或摄像装置，所述夹具包括：设置在所述机座上的导槽、设于所述导槽上以进料的缺口、设于所述导槽上以推料的压板推块、及设于所述导槽底部以支撑待加工纽扣的支撑板，所述导槽中设置有加工位；所述自动纽扣激光打标机还包括：与所述拍照或摄像装置连接并根据拍照或摄像装置拍摄的图片或影像感知待加工纽扣从缺口进入到导槽及获取待加工纽扣的位置或旋转方向角的图像处理模块，及接收到所述图像处理模块感知的待加工纽扣进入到导槽后控制所述动力系统驱动所述压板推块将待加工纽扣推送到加工位、并根据所述图像处理模块获取的待加工纽扣的位置或旋转方向角控制激光打标系统调整以使雕刻图标位置移动到相应位置或旋转相应的方向角的控制系统。
2.根据权利要求1所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述加工位包括分别于所述缺口相对两侧设置并设置于所述导槽中的第一加工位、及第二加工位。
3.根据权利要求1所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述压板推块包括：与动力系统连接的连接部、与连接部连接的压板部及与所述压板部连接的推送部，所述压板部与所述推送部成T型结构，所述压板为透明板，所述推送部包括：与待加工纽扣接触以将待加工纽扣推送到第一加工位的第一推送面、及第一推送面相对设置并将待加工纽扣推送到第二加工位的第二推送面。
4.根据权利要求1所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述支撑板为透明支撑板，所述拍照或摄像装置设置在所述透明支撑板下方。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述导槽上还设置有以限位夹紧待加工纽扣的夹紧装置。
6.根据权利要求5所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述夹紧装置设置于所述导槽的两侧，所述夹紧装置为金属折弯形成的金属弹片，所述导槽为金属导槽。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述导槽为长槽型，所述导槽或压板推块上方设置有光源。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述机座上于所述导槽的两端相应处设置有下料口，所述支撑板为硬质玻璃制成的硬质玻璃板，所述压板推块为磨砂工艺处理的透明塑料件。
9.根据权利要求1至4任意一项所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：所述动力系统包括带动所述压板推块于导槽中作往复运动的第一气缸。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的自动纽扣激光打标机，其特征在于：还包括自动送料机构，所述自动送料机构包括振动盘及与所述振动盘连接的送料轨道。
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