CN202934240U - 激光打标系统 - Google Patents
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Abstract
一种激光打标系统包括：主控模块、由主控模块控制进行驱动的动力元件、由主控模块控制动力元件驱动进行工位转换的加工平台、由主控模块控制的打标控制模块、由该打标控制模块控制进行打标的激光打标装置、及启动主控模块工作的控制按钮，加工平台上设置有进行上下料的送料工位及托置待加工工件进行激光打标加工的打标加工工位；上述的激光打标系统在加工平台上设置有送料工位、与打标加工工位等双工位或多工位加工，通过主控模块控制动力元件驱动加工平台进行工位转换以实现自动上下料及打标加工，由于在加工平台上设置有双工位或多工位可实现一边进行激光打标、一边进行上下料多工位同时进行，实现工件加工的自动化过程，提高加工效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加工设备，特别是涉及一种激光打标系统。
背景技术
当前激光打标系统，特别是紫外激光打标主要是采用单工位加防防门的方式，打标前要手动开门送料，打标完成后要开手动开门取料，没法一边打标一边上料或下料，所以效率低。且当前机械旋转工作台主要采用的是分割器，重复精度一般在±20弧度秒左右，精度偏低。
发明内容
基于此，有必要提供一种能提高加工效率的激光打标系统。
一种激光打标系统，包括：主控模块、与所述主控模块连接并由该主控模块控制进行驱动的动力元件、由所述主控模块控制所述动力元件驱动进行工位转换的加工平台、与主控模块连接并由所述主控模块统一进行控制的打标控制模块、与所述打标控制模块连接并由该打标控制模块控制进行打标的激光打标装置、及与所述主控模块连接并启动所述主控模块工作的控制按钮，所述加工平台上设置有进行上下料的送料工位、及托置待加工工件进行激光打标加工的打标加工工位。
在优选的实施例中，所述加工平台为由所述主控模块控制所述动力元件驱动进行旋转转换工位的旋转平台。
在优选的实施例中，所述加工平台为由所述主控模块控制动力元件驱动其旋转将置有待加工工件的送料工位通过旋转切换到打标加工工位进行加工、并于加工完成后通过旋转将打标加工工位切换到送料工位进行下料的双工位或多工位旋转加工平台。
在优选的实施例中，所述送料工位与打标加工工位为所述加工平台旋转180度进行循环转换切换。
在优选的实施例中，所述动力元件为直驱电机；所述加工平台上设置有防激光或紫外光辐射的窥视窗口。
在优选的实施例中，所述激光打标装置包括：与所述打标控制模块连接并由所述打标控制模块控制的激光器、及由所述打标控制模块控制的激光扫描头。
在优选的实施例中，所述主控模块为控制所述加工平台进行上下料及控制所述打标控制模块进行打标的单片机控制电路板，所述单片机控制电路板与外设电路之间设置有光耦电路，所述主控模块与所述动力元件及打标控制模块时序控制连接。
在优选的实施例中，所述单片机控制电路板包括：与所述动力元件连接并检测该动力元件是否就绪的动力元件就绪I/O接口、与所述动力元件连接并检测该动力元件工作状态的动力元件报警I/O接口、与所述动力元件连接并检测该动力元件的伺服工作状态的伺服状态I/O接口、检测判断所述动力元件是否定位完成的动力元件定位完成I/O接口；与所述动力元件的输入控制端连接并输出控制信号给该动力元件的旋转使能I/O接口、与所述动力元件连接并输出控制信号给该动力元件的选中动力元件内部编程通道I/O接口、与所述动力元件连接并控制输出的动力元件伺服使能I/O接口、及控制输出清除动力元件报警信号的清除动力元件报警信号I/O接口。
在优选的实施例中，所述单片机控制电路板还包括：与所述控制按钮连接的控制按钮输入信号I/O接口、与所述打标控制模块连接并检测打标状态的打标状态输入信号I/O接口、与所述打标控制模块连接并控制输出打标触发信号的打标触发信号I/O接口。
在优选的实施例中，还包括：为各部件提供电源的总电源模块、与所述总电源模块连接并供电给主控模块的主控模块电源模块、与所述总电源模块连接并供电给动力元件的动力元件电源模块、与所述总电源模块连接并供电给所述激光器的激光器电源模块与所述总电源模块连接并供电给激光扫描头的激光扫描头电源模块、与所述总电源模块连接并供电给所述打标控制模块的打标控制电源模块；所述控制按钮包括：所述控制按钮包括与所述主控模块连接并启动或停止所述主控模块工作的启动按钮、及与所述主控模块连接并对所述主控模块的工作模式进行切换的模式选择按钮或模式切换按钮；所述激光打标系统为紫外激光打标系统。
上述的激光打标系统在加工平台上设置有送料工位、与打标加工工位等双工位或多工位加工，通过主控模块控制动力元件驱动加工平台进行工位转换以实现自动上下料及打标加工， 由于在加工平台上设置有双工位或多工位可实现一边进行激光打标、一边进行上下料多工位同时进行，实现工件加工的自动化过程，提高加工效率。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的激光打标系统的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例的激光打标系统的部分结构示意图；
图3为本实用新型一实施例的激光打标系统的工作连接关系示意图；
图4为本实用新型一实施例的单片机控制电路板的示意图；
图5为本实用新型一实施例的激光打标系统的电源连接关系示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本实用新型一实施例的激光打标系统100，包括：主控模块、与主控模块连接并由该主控模块控制进行驱动的动力元件、由主控模块控制动力元件驱动进行工位转换的加工平台60、与主控模块连接并由主控模块统一进行控制的打标控制模块、与打标控制模块连接并由该打标控制模块控制进行打标的激光打标装置、及与主控模块连接并启动主控模块进行工作的控制按钮95。
进一步，本实施例的加工平台60用于放置待加工件进行加工。进一步，本实施例的加工平台60上设置有送料工位及打标加工工位。送料工位用于进料、及加工完成后进行下料。打标加工工位用于托置待加工工件进行激光打标加工。
进一步，本实施例的加工平台60为由主控模块控制动力元件驱动以进行旋转转换工位的旋转平台。
进一步，本实施例的加工平台60为由主控模块控制动力元件驱动，当待加工工件完成上料达到送料工位后旋转该加工平台60将其置有待加工工件的送料工位通过旋转切换到打标加工工位以对待加工工件进行加工，并于加工完成后通过动力元件驱动其旋转将打标加工工位切换到送料工位进行下料的双工位或多工位旋转加工平台。本实施例中，优选的，加工平台60采用双工位旋转加工平台。
进一步，本实施例的加工平台60的送料工位与打标加工工位为加工平台60旋转180度进行循环转换切换。加工平台60上设置有防激光或紫外激光辐射的窥视窗口602。可通窥视窗口602监视工件加工状态，而不受到激光或紫外激光的辐射危害。
优选的，本实施例的动力元件采用直驱电机即DD马达（Direct Drive Motor），本实施例的双工位旋转加工平台采用DD马达40驱动，DD马达40可实现重复定位精度为±2弧度秒的高精度旋转定位，以保证所加工产品的一致性。
进一步，本实施例的打标控制模块优选的采用电脑80及安装打标控制软件进行实现，当然也可采用其他控制装置或控制芯片等通过打标编程实现。
进一步，本实施例的激光打标装置包括：与打标控制模块如电脑80连接并由打标控制模块如电脑80进行控制操作的激光器902、及由打标控制模块如电脑80控制进行操作的激光扫描头904。本实施例的激光器902优选的为紫外激光器。紫外激光器优选的为深圳市大族激光科技股份有限公司的DRACO系列紫外激光器。进一步，紫外激光器优选的为DRACO-31S40激光器，但不仅限于DRACO-31S40激光器。从而本实施例的激光打标系统100优选的为紫外激光打标系统。
进一步，本实施例的主控模块采用MCU。优选的，主控模块选用单片机控制电路板20。通过对单片机控制电路板20的单片机内部进行编程控制，通过控制按钮95启动单片机控制电路板20控制双工位旋转加工平台旋转180度，将送料工位旋转至打标加工工位，旋转到位后，将信号发送给单片机控制电路板20，单片机控制电路板20自动发出触发打标信号，启动加载有打标软件的电脑80控制激光打标装置进行打标，打标完成后单片机控制电路板20控制双工位旋转加工平台自动旋转180度，将打标加工工位旋转至送料工位，把打标完成的产品送出来。依此循环，实现自动上料、下料功能。
通过对单片机控制电路板编程控制，可以控制加工平台60旋转任意角度旋转，实现多工位功能。同时通过单片机电路板编程控制，每个工位可实现个性化打标功能，即每个工位可依次打不同工艺要求的产品。
如图5所示，进一步，本实施例的激光打标系统100还包括：电源模块。电源模块包括：总电源模块30、主控模块电源模块32、动力元件电源模块34、激光器电源模块36、激光扫描头电源模块38、打标控制电源模块31。总电源模块30分别给主控模块电源模块32、动力元件电源模块34、激光器电源模块36、激光扫描头电源模块38、打标控制电源模块31供电。
进一步，本实施例的激光打标系统100还包括：及与主控模块连接的系统工作状态指示灯37。单片机控制电路板20检测本实施例的激光打标系统的工作状态，并实时控制系统工作状态指示灯37指示系统工作状态。
本实施例中，主控模块电源模块32给主控模块如单片机控制电路板20供电。动力元件电源模块34给动力元件如DD马达40供电。激光器电源模块36给激光器902供电。激光扫描头电源模块38给激光扫描头904供电。打标控制电源模块31给打标控制模块如电脑80供电。
控制按钮95连接到主控模块如单片机控制电路板20，控制启动主控模块如单片机控制电路板20工作；主控模块如单片机控制电路板20控制打标控制电源模块如安装有打标控制软件的电脑80进行打标。通过启动控制按钮95以控制启动主控模块如单片机控制电路板20控制动力元件如DD马达40旋转，系统工作状态指示灯37显示本实施例的激光打标系统100的工作状态。激光器902给激光扫描头904提供光源；打标控制模块如电脑80控制激光扫描头904进行激光打标。动力元件如DD马达40控制带防激光或紫外激光辐射的窥视窗口602的双工位旋转加工平台旋转，实现工件自动送到打标位置及打标完成的产品自动送出，在外工位即送料工位上/下料，同时内工位即打标加工工位（置于激光扫描头下方打标位置）同时进行激光打标工作，可实现半自动化或自动化的打标，该半自动化或自动化的激光打标系统比手动上/下料的单工位打标系统效率明显提高，比采用分割器实现旋转的加工平台精度也高出1个数量级。
本实施例的主控模块选用单片机控制电路板20作为本实施例的激光打标系统的可编程核心控制电路，单片机控制电路板20与外设电路如外部输入或输出电路之间设置有光耦电路进行隔离。
如图4所示，单片机控制电路板20的输入输出接口包括：与动力元件如DD马达40连接并检测接收动力元件如DD马达40的输出信号的输入接口如动力元件就绪I/O接口、动力元件报警I/O接口、检测动力元件伺服状态的动力元件伺服状态I/O接口、检测判断动力元件如DD马达40是否定位完成的动力元件定位完成的I/O接口；及连接到动力元件如DD马达40并发出控制发出控制信号的控制输出接口如选中动力元件内部编程通道I/O接口、与动力元件如DD马达40的输入控制端连接的旋转使能I/O接口、伺服使能I/O接口、及清除动力元件报警信号的清除动力元件报警信号I/O接口。
上述的I/O接口接收或发送信号对动力元件如DD马达40进行监控和控制，实现动力元件如DD马达40按实际需求进行旋转。
同时，本实施例的单片机控制电路板还设有多个备用的I/O接口，可以更方便使用户按实际应用需要进行编程控制及人机交换控制。
进一步，本实施例的单片机控制电路板的输入输出接口还包括：与控制按钮95连接并接收控制按钮输入信号的控制按钮输入信号I/O接口、与打标控制模块如电脑并检测打标控制模块的打标状态的打标状态输入信号I/O接口、与打标控制模块如电脑连接并控制触发打标控制模块进行打标的打标触发信号I/O接口。
进一步，本实施例的单片机控制电路板可采用时序控制动力元件如DD马达、与打标控制模块如电脑进行工作。本实施例的主控模块采用单片机控制电路板进行控制相对通常所使用的PLC控制其时序控制更精准、编程控制更灵活，且成本较低。
进一步，本实施例的控制按钮95包括：与主控模块如单片机控制电路板20连接并启动或停止主控模块如单片机控制电路板20进行工作的启动按钮，及与主控模块如单片机控制电路板20连接、并对主控模块如单片机控制电路板20的工作模式进行切换或选择的模式切换按钮或模式选择按钮。
本实施例的工作模式可以为手动模式、半自动模式、或自动模式，可根据需要通过模式切换按钮或模式选择按钮选择合适的工作模式进行操作。
本实施例中，总电源模块30为各部件提供电源，控制按钮95输入控制指令给单片机控制电路板20，单片机控制电路板20接收到控制按钮95的控制指令后发出控制指令给DD马达40，DD马达40驱动双工位旋转加工平台按设定的方向旋转，当旋转到位后，单片机控制电路板20发出控制指令启动加载有打标控制软件的电脑80，加载有打标控制软件的电脑80收到启动打标指令后控制激光器902出光，并控制激光扫描头904进行打标。
在手动工作模式下，每按一次控制按钮95，单片机控制电路板20发出一个启动旋转指令给DD马达40，则DD马达40按设定的方向驱动双工位旋转加工平台旋转180度，将进行加工的工件送到激光扫描头904的下方打标位置；在双工位旋转加工平台旋转到位后，单片机控制电路板20发出一个启动打标指令给加载有打标控制软件的电脑80，则加载有打标控制软件的电脑80发出指令控制激光器902出光，并控制激光扫描头904打标一次。打标完成后，按下控制按钮95进入下一次循环，单片机控制电路板20控制DD马达40按设定驱动双工位旋转加工平台旋转180度将下一个待加工工件送到激光扫描头904下方的打标位置，同时将已打标加工完成的产品送出来，如此循环工作。
在自动工作模式下，按一次控制按钮95，单片机控制电路板20发出一个启动旋转指令给DD马达40，则DD马达40按设定的方向驱动双工位旋转工件加工平台旋转180度，将进行加工的工件送到激光扫描头904的下方打标位置；在双工位旋转工件平台旋转到位后，单片机控制电路板20发出一个启动打标指令给加载有打标控制软件的电脑80，则加载有打标控制软件的电脑80，发出指令控制激光器902出光，并控制激光扫描头904打标一次。打标完成，自动进入下一次循环，单片机控制电路板20控制DD马达40按设定驱动双工位旋转加工平台旋转180度将下一个待加工工件送到激光扫描头904下方的打标位置，同时将已打标加工完成的产品送出来，如此循环工作，直到切换到手动工作模式为止。如上述的两种工作模式中的任意一种工作模式，均能实现一边打标一边上、下料，提高效率节省工作时间。
本实施例的激光打标系统，是一套集光、机、电、软件控制系统为一体的自动化控制的紫外激光打标系统，通过单片机控制电路板20控制DD马达40驱动具有紫外激光辐射防护的窥视窗口602的加工平台60进行工作。加工平台60优选的双工位旋转加工平台，在单片机控制电路板20的控制下，实现通过控制按钮95控制双工位旋转工件平台自动旋转，旋转到位后控制自动输出打标触发信号启动打标，并在打标完成后自动旋转，送出打标完成的产品；实现自动上料、自动打标、自动下料的自动化过程，整个工作过程实现在打标的同时可进行下料、上料的操作，提高工作效率。
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)
1.一种激光打标系统，包括：主控模块、与所述主控模块连接并由该主控模块控制进行驱动的动力元件、由所述主控模块控制所述动力元件驱动进行工位转换的加工平台、与主控模块连接并由所述主控模块统一进行控制的打标控制模块、与所述打标控制模块连接并由该打标控制模块控制进行打标的激光打标装置、及与所述主控模块连接并启动所述主控模块工作的控制按钮，所述加工平台上设置有进行上下料的送料工位、及托置待加工工件进行激光打标加工的打标加工工位。
2.根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于：所述加工平台为由所述主控模块控制所述动力元件驱动进行旋转转换工位的旋转平台。
3.根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于：所述加工平台为由所述主控模块控制动力元件驱动其旋转将置有待加工工件的送料工位通过旋转切换到打标加工工位进行加工、并于加工完成后通过旋转将打标加工工位切换到送料工位进行下料的双工位或多工位旋转加工平台。
4.根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于：所述送料工位与打标加工工位为所述加工平台旋转180度进行循环转换切换。
5.根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于：所述动力元件为直驱电机；所述加工平台上设置有防激光或紫外光辐射的窥视窗口。
6.根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于：所述激光打标装置包括：与所述打标控制模块连接并由所述打标控制模块控制的激光器、及由所述打标控制模块控制的激光扫描头。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的激光打标系统，其特征在于：所述主控模块为控制所述加工平台进行上下料及控制所述打标控制模块进行打标的单片机控制电路板，所述单片机控制电路板与外设电路之间设置有光耦电路，所述主控模块与所述动力元件及打标控制模块时序控制连接。
8.根据权利要求7所述的激光打标系统，其特征在于：所述单片机控制电路板包括： 与所述动力元件连接并检测该动力元件是否就绪的动力元件就绪I/O接口、与所述动力元件连接并检测该动力元件工作状态的动力元件报警I/O接口、与所述动力元件连接并检测该动力元件的伺服工作状态的伺服状态I/O接口、检测判断所述动力元件是否定位完成的动力元件定位完成I/O接口；与所述动力元件的输入控制端连接并输出控制信号给该动力元件的旋转使能I/O接口、与所述动力元件连接并输出控制信号给该动力元件的选中动力元件内部编程通道I/O接口、与所述动力元件连接并控制输出的动力元件伺服使能I/O接口、及控制输出清除动力元件报警信号的清除动力元件报警信号I/O接口。
9.根据权利要求7所述的激光打标系统，其特征在于：所述单片机控制电路板还包括：与所述控制按钮连接的控制按钮输入信号I/O接口、与所述打标控制模块连接并检测打标状态的打标状态输入信号I/O接口、与所述打标控制模块连接并控制输出打标触发信号的打标触发信号I/O接口。
10.根据权利要求1至6任意一项所述的激光打标系统，其特征在于：还包括：为各部件提供电源的总电源模块、与所述总电源模块连接并供电给主控模块的主控模块电源模块、与所述总电源模块连接并供电给动力元件的动力元件电源模块、与所述总电源模块连接并供电给所述激光器的激光器电源模块与所述总电源模块连接并供电给激光扫描头的激光扫描头电源模块、与所述总电源模块连接并供电给所述打标控制模块的打标控制电源模块；所述控制按钮包括：所述控制按钮包括与所述主控模块连接并启动或停止所述主控模块工作的启动按钮、及与所述主控模块连接并对所述主控模块的工作模式进行切换的模式选择按钮或模式切换按钮；所述激光打标系统为紫外激光打标系统。
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