CN206317558U - 发动机变速箱激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光打标设备领域。本实用新型的目的是提供与流水线高度整合且自动化程度高的发动机变速箱激光打标机。采用的技术方案是：发动机变速箱激光打标机，包括通过流水线进行输送的工件托盘和位于流水线侧面的打标工位；所述工件托盘上设置RFID寄存器，打标工位处设置RFID读取器；所述打标工位包括打标机构和总控机构，所述打标机构和RFID读取器分别与总控机构电性连接。本实用新型在流水线上将汽车发动机变速箱壳体装配作业与打标作业有机整合，实现自动生成打标信息、自动激光打标、打标数据可保存查询等，自动化程度极高。

Description

发动机变速箱激光打标机

技术领域

本实用新型属于激光打标设备领域，具体涉及发动机变速箱激光打标机。

背景技术

激光打标机是一种产品打标设备，其利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。在发动机变速箱的生产过程中，需对其上的各部件进行刻印，如刻印上相应的规格型号，扫描二维码，专利号等等，以彰显该发动机生产的独立性及专利性，或者使用者可通过该刻印的信息完全了解到该发动机变速箱的相关信息及生产厂家等，起到宣传、防伪等作用。

现有的汽车发动机变速箱壳体打标工艺为，壳体在进入流水线之前，先将壳体标识标刻好，然后再将壳体送上流水线进行装配作业，该工艺需在流水线外单独安排一个激光打标作业线，不利于流水线精益整合，也浪费人力。同时，由于激光打标作业线与流水线线线独立作业，标刻的内容没能与流水线有效关联，容易出现误打、重打等情况，造成巨大的经济损失。

发明内容

本实用新型的目的是提供与流水线高度整合且自动化程度高的发动机变速箱激光打标机。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：发动机变速箱激光打标机，包括通过流水线进行输送的工件托盘和位于流水线侧面的打标工位；所述工件托盘上设置RFID寄存器，打标工位处设置RFID读取器；所述打标工位包括打标机构和总控机构，所述打标机构和RFID读取器分别与总控机构电性连接。

优选的，所述打标机构包括定位平台和安装在定位平台上的激光打标头；所述激光打标头与激光器电线连接，所述总控机构分别与激光器和定位平台电性连接。

优选的，所述总控机构包括工控机、PLC控制器；所述定位平台和激光器分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器和RFID读取器分别与工控机电性连接。

优选的，所述定位平台为伺服二维旋转平台。

优选的，所述流水线的一侧设置控制柜，另一侧设置打标机构外防护罩，所述工控机、PLC控制器、激光器和RFID读取器位于控制柜内，所述定位平台和激光打标头位于打标机构外防护罩内。

优选的，所述打标机构外防护罩上设置操作组件，所述操作组件包括分别与工控机电性连接的鼠标、键盘、显示器和操作面板。

优选的，所述控制柜与打标机构外防护罩之间设置工件托盘上顶机构，所述工件托盘上顶机构与流水线相配合且与PLC控制器电性连接。

优选的，所述打标机构外防护罩的顶部设置三色灯声光报警器，所述三色灯声光报警器与工控机连接。

优选的，还包括底座，所述控制柜、打标机构外防护罩和工件托盘上顶机构均位于底座上并通过底座与流水线固接。

优选的，所述控制柜由上至下依次包括PLC控制器安装柜、工控机安装柜和激光器安装柜。

本实用新型的有益效果集中体现在，在流水线上将汽车发动机变速箱壳体装配作业与打标作业有机整合，实现自动生成打标信息、自动激光打标、打标数据可保存查询等，自动化程度极高。具体来说，本实用新型在使用过程中，工件在流水线上经过上一个工序后被放置在工件托盘上，工件托盘通过流水线进行输送，在到达打标工位时。RFID读取器读取工件托盘上的RFID寄存器内部的数据信息，由于采用RFID读取器和RFID寄存器相配合的方式，能实时接收打标信息、实现信息无线传输。这就大大的提高了信息传输过程中的抗干扰性能且便于维护和检修。RFID读取器将信息传输至总控机构，总控机构接收到产品类型后控制打标机构对产品进行自动打标并将打标信息自动储存。打标完成后，流水线将工件托盘继续输送进入下一工序。本实用新型大大的降低了企业的人工成本，具有防装错、防标刻错误、防重打、打刻数据可保存查询等功能，能对企业流水线进行极大的优化，提高了打标的效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为图1中所示结构另一视角的立体图；

图3为本实用新型的控制原理图；

具体实施方式

结合图1-3所示的发动机变速箱激光打标机，包括通过流水线8进行输送的工件托盘9和位于流水线8侧面的打标工位。所述的流水线8也就是发动机变速箱加工企业所使用的动力流水线、无动力流水线或其他类型的流水线等。所述流水线上设置用于放置发动机变速箱壳体的工件托盘9，工件托盘9通过流水线8进行输送。所述工件托盘9上设置RFID寄存器16，打标工位处设置RFID读取器。所述的RFID也就是射频识别技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与识别目标之间建立机械或光学接触，因此本实用新型便于安装检修，便于在原有的生产设备上进行集成，使用非常方便。所述打标工位包括打标机构和总控机构，所述打标机构和RFID读取器分别与总控机构电性连接。打标机构用于对工件进行打标作业，总控机构用于控制本实用新型的总体运行。

本实用新型在使用过程中，工件在流水线8上经过上一个工序后被放置在工件托盘9上，工件托盘9通过流水线8进行输送，在到达打标工位时。RFID读取器读取工件托盘9上的RFID寄存器16内部的数据信息，由于采用RFID读取器和RFID寄存器16相配合的方式，能实时接收打标信息、实现信息无线传输。这就大大的提高了信息传输过程中的抗干扰性能且便于维护和检修。RFID读取器将信息传输至总控机构，总控机构接收到产品类型后控制打标机构对产品进行自动打标并将打标信息自动储存。打标完成后，流水线8将工件托盘9继续输送进入下一工序。本实用新型大大的降低了企业的人工成本，具有防装错、防标刻错误、防重打、打刻数据可保存查询等功能，能对企业流水线8进行极大的优化，提高了打标的效率，减低了生产成本。

所述的打标机构的构成方式较多，例如：所述打标机构可以是包括工业六轴机器人和激光打标头5，激光打标头5与激光器连接。激光打标头5用于发射激光对工件进行标刻。激光打标头5设置在六轴机器人的端部，通过六轴机器人动作带动激光打标头5摆动，从而切换激光打标头5在变速箱壳体上的标刻位置，使打标的位置更加的精准。所述打标机构也可以是由多个密集布置的激光打标头5构成的激光打标头阵列，通过激光器启闭不同的激光打标头5实现在变速箱壳体的不同位置进行标刻。为了降低成本、提高标刻精度，更好的做法是所述打标机构包括定位平台6和安装在定位平台6上的激光打标头5，激光打标头5与激光器连接。定位平台6通过自身的动作可用于调整激光打标头5的位置，也就是调整变速箱壳体与激光打标头5相对的位置。所述总控机构分别与激光器和定位平台6电性连接。总控机构控制激光打标头5和定位平台6的动作。

所述的定位平台6具体的构成方式也较多，例如：可以是包括一个支撑板，激光打标头5固定在支撑板上，支撑板与沿支撑板长度方向伸缩的第一气缸的输出端连接，第一气缸与沿支撑板宽度方向伸缩的第二气缸的输出端连接，从而实现支撑板在平面内任意位置的调整。如要实现支撑板的三维调整，还可以将第二气缸与第三连接，并使第一气缸、第二气缸和第三气缸的伸缩方向两两相互垂直，这样就可以通过调整第一气缸、第二气缸和第三气缸不同的伸缩长度来实现支撑板位置的调整，进而实现支撑板上的激光打标头5位置的调整。所述的定位平台6也可以是包括支撑板和三组滑动组件，滑动组件为相互配合的滑块和导轨，三组滑动组件中的导轨两两相互垂直，通过三个伺服电机驱动支撑板沿着导轨移动。更好的做法是，所述定位平台6为伺服二维旋转平台。所述的伺服二维旋转平台也就是伺服二维平移平台加上伺服旋转平台，伺服二维旋转平台既可以带动激光打标头5在一个平面上移动，也可以通过旋转激光打标头5调整打标角度。伺服二维旋转平台的构成方式通常是，包括支撑板、两组滑动组件和一个旋转驱动件，支撑板在两个伺服电机的驱动下通过两组滑动组件实现其在一个平面上的任意调节，支撑板和两组滑动组件整体与旋转驱动件的输出端连接，通过旋转驱动件的转动带动支撑板和两组滑动组件整体的旋转。所述的旋转驱动件可以是步进电机、伺服电机或其他起到相同作用的设备。这样一来，激光打标头5位置的调整就更加的灵活方便，例如要标刻“∞”，则激光打标头5自身标刻“8”的动作过程不变，而是通过整体上旋转激光打标头5和两组滑动组件实现的。

本实用新型总控机构的构成方式也较多，即可以是所述总控机构由PLC控制器单独构成，PLC控制器分别与激光器、定位平台6、RFID读取器直接连接。总控机构也可以由工控机独立构成，工控机分别与激光器、定位平台6、RFID读取器直接连接。更好的办法是，所述总控机构包括工控机、PLC控制器；所述定位平台6和激光器分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器和RFID读取器分别与工控机电性连接。也就是工控机作为上位机主要起到储存信息、处理信息的作用，不直接对激光打标头5和定位平台6直接进行控制，而是通过PLC控制器控制定位平台6和激光器，通过激光器控制激光打标头5。这样一来，既可以发挥PLC控制器环境适应性好、稳定、软件编程简单的特点，也可以发挥工控机运算能力强的特点。进而使得本实用新型的总控机构性能更高。

为了便于总控机构、打标机构的安装，及对总控机构、打标机构和工作人员进行保护，还可以在所述流水线8的一侧设置控制柜，另一侧设置打标机构外防护罩7，所述工控机、PLC控制器、激光器和RFID读取器位于控制柜内，所述定位平台6和激光打标头5位于打标机构外防护罩7内。所述控制柜通常由钣金板构成，控制柜由上至下依次包括PLC控制器安装柜1、工控机安装柜2和激光器安装柜3。PLC控制器安装柜1内安装PLC控制器，工控机安装柜2内安装工控机，激光器安装柜3内安装激光器。进一步的，为了便于工作人员进行操作还可以在所述打标机构外防护罩7上设置操作组件，所述操作组件包括分别与工控机电性连接的鼠标12、键盘13、显示器15和操作面板14。

为了实现在打标作业时，工件托盘能更好、更快的与激光打标头5相配合。更好的做法是，所述控制柜与打标机构外防护罩7之间设置工件托盘上顶机构10，所述工件托盘上顶机构10与流水线8相配合且与PLC控制器电性连接。所述的工件托盘上顶机构10用于将工件托盘向上顶起，从而实现工件的夹紧及定位。所述工件托盘上顶机构10通常包括顶板，顶板与位于下方驱动件连接，所述驱动件如气缸、线性电机、液压缸等。

为了进一步提高本实用新型的性能，还可以在所述打标机构外防护罩7的顶部设置三色灯声光报警器4，所述三色灯声光报警器4与工控机连接。所述的三色灯声光报警器4也就是包括红、黄、绿三色报警灯的声光报警器。在本实用新型故障时，工控机控制三色灯声光报警器4报警，起到提醒工作人员的作用。为了便于控制柜、打标机构外防护罩7和工件托盘上顶机构10的安装，本实用新型还包括底座11，所述控制柜、打标机构外防护罩7和工件托盘上顶机构10均位于底座11上并通过底座11与流水线8固接。通过底座11本实用新型可实现快速的安装和拆卸，便于在老式流水线8上进行整改。

本实用新型的整体工作流程如下：a、工件在工件托盘9上经流水线8输送到打标工位。b、工件托盘9到达打标工位，工件托盘定位上顶机构10将工件托盘9上顶进行精确定位。c、工件托盘9精确定位后RFID读取器读取工件托盘9上的RFID寄存器16内部的数据信息，PLC控制器接收到产品类型后控制伺服二维旋转平台将激光打标头5调节到该类型产品的对应打标位置上对准，同时自动将该产品标刻的相关信息保存到数据库。d、激光打标头5自动启动对产品进行标刻作业。e、激光打标头5对产品完成标刻作业后工件托盘定位上顶机构10将工件托盘9放下到流水线8上，经流水线8输送到下一工序。

本实用新型将独立的线下人工装夹标刻改为流水线上在线自动装夹标刻作业。将人工输入标刻信息改为RFID读取后自动生成关联标刻信息。同时实现了多型号全数控调节标刻位置功能及标刻数据可保存查询功能。在实际使用过程中本实用新型可以替代人工2人。且具有防装错、防标刻错误、防重打、打刻数据可保存查询等功能和误动作报警功能。使用非常方便。

Claims (10)

1.发动机变速箱激光打标机，其特征在于：包括通过流水线(8)进行输送的工件托盘(9)和位于流水线(8)侧面的打标工位；所述工件托盘(9)上设置RFID寄存器(16)，打标工位处设置RFID读取器；所述打标工位包括打标机构和总控机构，所述打标机构和RFID读取器分别与总控机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述打标机构包括定位平台(6)和安装在定位平台(6)上的激光打标头(5)；所述激光打标头(5)与激光器电性连接，所述总控机构分别与激光器和定位平台(6)电性连接。

3.根据权利要求2所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述总控机构包括工控机、PLC控制器；所述定位平台(6)和激光器分别与PLC控制器电性连接，所述PLC控制器和RFID读取器分别与工控机电性连接。

4.根据权利要求3所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述定位平台(6)为伺服二维旋转平台。

5.根据权利要求4所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述流水线(8)的一侧设置控制柜，另一侧设置打标机构外防护罩(7)，所述工控机、PLC控制器、激光器和RFID读取器位于控制柜内，所述定位平台(6)和激光打标头(5)位于打标机构外防护罩(7)内。

6.根据权利要求5所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述打标机构外防护罩(7)上设置操作组件，所述操作组件包括分别与工控机电性连接的鼠标(12)、键盘(13)、显示器(15)和操作面板(14)。

7.根据权利要求6所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述控制柜与打标机构外防护罩(7)之间设置工件托盘上顶机构(10)，所述工件托盘上顶机构(10)与流水线(8)相配合且与PLC控制器电性连接。

8.根据权利要求7所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述打标机构外防护罩(7)的顶部设置三色灯声光报警器(4)，所述三色灯声光报警器(4)与工控机连接。

9.根据权利要求8所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：还包括底座(11)，所述控制柜、打标机构外防护罩(7)和工件托盘上顶机构(10)均位于底座(11)上并通过底座(11)与流水线(8)固接。

10.根据权利要求9所述的发动机变速箱激光打标机，其特征在于：所述控制柜由上至下依次包括PLC控制器安装柜(1)、工控机安装柜(2)和激光器安装柜(3)。