CN208019624U - 激光打标装置及设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光打标装置及设备，涉及打标的技术领域，所述激光打标装置，包括：打标平台、升降机构和打标头；所述升降机构位于所述打标平台和打标头之间，用于调整所述打标平台到所述打标头之间的距离；所述打标头内设置有振镜、测距传感器和控制器，所述测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，所述控制器分别与测距传感器和升降机构连接，所述控制器用于驱动所述升降机构，以使所述振镜到待打标物体表面的距离等于振镜的焦距。测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，并信号反馈给控制器，控制器根据测距传感器的反馈信号自动控制升降机构，以调节所述场镜与待打标物体之间的距离，从而实现激光打标的自动对焦。

Description

激光打标装置及设备

技术领域

本实用新型涉及打标的技术领域，尤其是涉及一种激光打标装置及设备。

背景技术

激光打标机是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，从而刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要分为，CO2激光打标机，半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机，目前激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。

目前激光打标机普遍采用手动调节的方式，调节振镜、场镜平台与打标件之间的距离，实现场镜对焦，人工手动调焦距离误差较大，调节效率低下，打标工件材料浪费严重，每个人调节的距离一致性较差，导致激光打标一致性差，可重复性差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供的一种激光打标装置及设备，以解决现有技术中存在的人工调节的方式效率低下、调节精确度差的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供的一种激光打标装置，包括：打标平台、升降机构和打标头；

所述升降机构位于所述打标平台和打标头之间，用于调整所述打标平台到所述打标头之间的距离；

所述打标头内设置有振镜、测距传感器和控制器，所述测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，所述控制器分别与测距传感器和升降机构连接，所述控制器用于驱动所述升降机构，以使所述振镜到待打标物体表面的距离等于振镜的焦距。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述打标平台与所述升降机构连接，所述升降机构用于带动所述打标平台朝打标头所在方向或者背离打标头所在方向运动，以使所述打标平台到所述打标头之间的距离可调。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述激光打标装置包括底座和支撑架，所述底座包括相对的第一侧边沿和第二侧边沿，所述支撑架固定在所述第一侧边沿处，且所述升降机构位于所述支撑架内；

所述打标平台和所述打标头位于所述支撑架朝向所述第二侧边沿的一面上。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述激光打标装置包括激光器和电源，所述激光器和电源位于所述支撑架背向所述第二侧边沿的一面上。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述激光打标装置包括壳体，所述壳体扣罩在所述底座上，所述支撑架、激光器和电源位于所述壳体内，所述打标头和打标平台位于所述壳体外。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述底座上设置有散热风扇。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述打标头内设置有可视定位模块和振镜控制器，所述振镜控制器用于控制振镜的朝向，所述可视定位模块包括视觉定位采集装置，用于采集待打标物体表面上的特征点的位置信息并生成相应的视觉信号；

可视定位模块包括视觉定位处理器，用于接收视觉定位采集装置生成的视觉信号，并且生成打标图案的坐标和角度信息传递给振镜控制器。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述底座的下表面上设置有多个支撑脚，且所述支撑脚与所述底座活动连接，用于调节所述底座的倾斜程度。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述底座上设置有多个散热孔。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种激光打标设备，包括上料装置、回收装置、输入装置、显示装置和上述的激光打标装置；

所述上料装置用于将未加工的物体输送到激光打标装置的打标平台上，所述回收装置用与将被打标的物体从所述打标平台上取下；

所述输入装置用于输入待打标图案。

本实用新型实施例带来了以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种激光打标装置，包括：打标平台、升降机构和打标头，可以将待打标的物体放置在打标平台上，然后利用打标头在物体上刻下图案。升降机构位于所述打标平台和打标头之间，用于调整所述打标平台到所述打标头之间的距离。该打标头内设置有振镜、测距传感器和控制器，所述控制器分别与测距传感器和升降机构连接。测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，并信号反馈给控制器，控制器根据测距传感器的反馈信号自动控制升降机构，以调节所述场镜与待打标物体之间的距离，从而实现激光打标的自动对焦。本实用新型实施例提供的激光打标装置自动化程度高，调节时间短，可一次性调节至准确的高度，无需反复调节，提高了激光标刻过程中的定位精度，满足高速度和高精度的激光加工和标刻需求。

本实用新型实施例提供的一种激光打标设备，包括上料装置、回收装置、输入装置、显示装置和上述的激光打标装置；所述上料装置用于将未加工的物体输送到激光打标装置的打标平台上，激光打标装置中的测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，并将信号反馈给控制器，控制器根据测距传感器的反馈信号自动控制升降机构，以调节所述场镜与待打标物体之间的距离，从而实现激光打标的自动对焦。所述回收装置用与将被打标的物体从所述打标平台上取下；所述输入装置用于输入待打标图案。本实用新型实施例提供的激光打标设备自动化程度高，调节时间短，可一次性调节至准确的高度，无需反复调节，同时可以实现连续、批量打标，不仅提高了激光标刻过程中的定位精度，满足高速度和高精度的激光加工和标刻需求，而且，实现了批量加工。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种激光打标装置的一个角度的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种激光打标装置的另一个角度的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种激光打标装置的左视图。

图标：100－打标头；110－测距传感器；120－视觉定位采集装置；200－打标平台；300－底座；310－支撑脚；320－散热风扇；330－散热孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1－3所示，本实用新型实施例提供的一种激光打标装置，包括：打标平台200、升降机构和打标头100，可以将待打标的物体放置在打标平台200上，然后利用打标头100在物体上刻下图案。升降机构位于所述打标平台200和打标头100之间，用于调整所述打标平台200到所述打标头100之间的距离。该打标头100内设置有振镜、测距传感器110和控制器，所述控制器分别与测距传感器110和升降机构连接。测距传感器110用于检测振镜到待打标物体表面的距离，并将信号反馈给控制器，控制器根据测距传感器110的反馈信号自动控制升降机构，以调节所述场镜与待打标物体之间的距离，从而实现激光打标的自动对焦。本实用新型实施例提供的激光打标装置自动化程度高，调节时间短，可一次性调节至准确的高度，无需反复调节，提高了激光标刻过程中的定位精度，满足高速度和高精度的激光加工和标刻需求。

升降机构可以为丝杆步进电机，可以采用一根螺杆和螺母相啮合，采取某种方法防止螺杆螺母相对转动，从而使螺杆轴向移动。有两种实现这种转化的方式，第一种是在电机内置一个带内螺纹的转子，以转子的内螺纹和螺杆相啮合而实现线性运动，第二种是以螺杆作为电机出轴，在电机外部通过一个外部驱动螺母和螺杆相啮合从而实现直线运动。

升降机构内的丝杆步进电机的数量可以为两个，例如，可以将打标平台200固定与两个丝杆步进电机连接，提高打标平台200的稳定性。

在一个可以实施的方案中，打标头100可以与升降机构的活动端连接。在该方案中，打标平台200不动，打标头100上下运动，对于不方便运动的待打标物体而言，活动打标头100更加的方便。

在另一个可以实施的方案中，打标平台200可以与升降机构连接，所述升降机构用于带动所述打标平台200朝打标头100所在方向或者背离打标头100所在方向运动，以使所述打标平台200到所述打标头100之间的距离可调。也就是，打标头100不动，打标平台200上下运动，由于打标头100是通过悬臂固定在支撑架上，并且打标头100内可以集成多种传感器，如：激光输出头、高速电机、振镜镜片、测距传感器110、视觉定位传感器等，打标头100的重量会比较重，如果振镜多次上下往复运动，有可能使得某种传感器发生机械性偏移，这样会降低达标精度。

在一个可以实施的方案中，为了增加该装置的稳定性，所述激光打标装置包括底座300和支撑架，底座300可以为长方形的，支撑架放置在底座300的一侧，升降机构位于所述支撑架内；打标平台200和所述打标头100位于所述支撑架朝向所述第二侧边沿的一面上，这样，当打标平台200上放上工件后，整个装置的中心集中在装置中间，防止侧翻。

进一步的，所述激光打标装置包括激光器和电源，所述激光器和电源位于所述支撑架背向所述第二侧边沿的一面上。使得支撑架前后受力均衡，降低弯曲应力，提高了支撑架的结构稳定性。

激光器可以为小型风冷光纤激光器，体积小，可以在打标机箱内合理布局，光纤激光器性能稳定，无耗材，光电转化效率高，功率小。

激光打标装置包括壳体，所述壳体扣罩在所述底座300上，所述支撑架、激光器和电源位于所述壳体内，起到保护作用，所述打标头100和打标平台200位于所述壳体外。

壳体可以是一体化设计，也可以是分为几个面板拼接，采用拼接的方式可以方便运输与安装。

具体的，在底座300上设置有散热风扇320，用于降低壳体内的温度。

散热风扇320还可以设置在壳体的左侧、或者右侧、或者底部、或者上部。

在打标头100内可以设置有可视定位模块和振镜控制器，所述可视定位模块包括视觉定位采集装置120，可以为摄像头，用于采集待打标物体表面上的特征点的位置信息并生成相应的视觉信号；可视定位模块包括视觉定位处理器，用于接收视觉定位采集装置120生成的视觉信号，将采集的图像与预设的模板图像进行运算，产生标刻物体的坐标和角度信息，传递给振镜控制器，打标软件根据上述的坐标和角度信息生成打标内容，最后通过振镜标刻。该功能能在工件随意摆放的情况下，准确定位，保证了同一批工件打标的一致性。

将测距传感器110、视觉定位模块、激光器输出头、场镜和振镜高度集成在一个打标头100里面，独创了多功能打标头100，不仅节省了空间，而且提高了打标性能，和打标精度。

为了增加该装置的灵活性，底座300的下表面上可以设置有多个支撑脚310，且所述支撑脚310与所述底座300活动连接，例如通过螺栓连接，旋紧或者旋出支撑脚310，可以改变底座300的倾斜度。

在另一个可以实施的方案中，底座300下面可以滑轮，或者导轨等，方便移动；也可以通过夹持结构或者真空吸盘机构，将该装置稳定固定在桌面上。

优选的，夹持机构的数量可以为两个。

为了增加散热性，所述底座300上可以设置有多个散热孔330。

本实用新型实施例提供的一种激光打标设备，包括上料装置、回收装置、输入装置、显示装置和上述的激光打标装置；所述上料装置用于将未加工的物体输送到激光打标装置的打标平台200上，激光打标装置中的测距传感器110用于检测振镜到待打标物体表面的距离，并信号反馈给控制器，控制器根据测距传感器110的反馈信号自动控制升降机构，以调节所述场镜与待打标物体之间的距离，从而实现激光打标的自动对焦。所述回收装置用与将被打标的物体从所述打标平台200上取下；所述输入装置用于输入待打标图案。本实用新型实施例提供的激光打标设备自动化程度高，调节时间短，可一次性调节至准确的高度，无需反复调节，同时可以实现连续、批量打标，不仅提高了激光标刻过程中的定位精度，满足高速度和高精度的激光加工和标刻需求，而且，实现了批量加工。

上料装置和回料装置可以为两个机械手臂，通过机械手的抓取动作，可以将工件放置在打标平台200，或者取下。从而可以提高设备的自动化，快速处理能量。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光打标装置，其特征在于，包括：打标平台、升降机构和打标头；

所述升降机构位于所述打标平台和打标头之间，用于调整所述打标平台到所述打标头之间的距离；

所述打标头内设置有振镜、测距传感器和控制器，所述测距传感器用于检测振镜到待打标物体表面的距离，所述控制器分别与测距传感器和升降机构连接，所述控制器用于驱动所述升降机构，以使所述振镜到待打标物体表面的距离等于振镜的焦距。

2.根据权利要求1所述的激光打标装置，其特征在于，所述打标平台与所述升降机构连接，所述升降机构用于带动所述打标平台朝打标头所在方向或者背离打标头所在方向运动，以使所述打标平台到所述打标头之间的距离可调。

3.根据权利要求1所述的激光打标装置，其特征在于，所述激光打标装置包括底座和支撑架，所述底座包括相对的第一侧边沿和第二侧边沿，所述支撑架固定在所述第一侧边沿处，且所述升降机构位于所述支撑架内；

所述打标平台和所述打标头位于所述支撑架朝向所述第二侧边沿的一面上。

4.根据权利要求3所述的激光打标装置，其特征在于，所述激光打标装置包括激光器和电源，所述激光器和电源位于所述支撑架背向所述第二侧边沿的一面上。

5.根据权利要求4所述的激光打标装置，其特征在于，所述激光打标装置包括壳体，所述壳体扣罩在所述底座上，所述支撑架、激光器和电源位于所述壳体内，所述打标头和打标平台位于所述壳体外。

6.根据权利要求3所述的激光打标装置，其特征在于，所述底座上设置有散热风扇。

7.根据权利要求1所述的激光打标装置，其特征在于，所述打标头内设置有可视定位模块和振镜控制器，所述振镜控制器用于控制振镜的朝向，所述可视定位模块包括视觉定位采集装置，用于采集待打标物体表面上的特征点的位置信息并生成相应的视觉信号；

可视定位模块包括视觉定位处理器，用于接收视觉定位采集装置生成的视觉信号，并且生成打标图案的坐标和角度信息传递给振镜控制器。

8.根据权利要求3所述的激光打标装置，其特征在于，所述底座的下表面上设置有多个支撑脚，且所述支撑脚与所述底座活动连接，用于调节所述底座的倾斜程度。

9.根据权利要求3所述的激光打标装置，其特征在于，所述底座上设置有多个散热孔。

10.一种激光打标设备，其特征在于，包括上料装置、回收装置、输入装置、显示装置和权利要求1－9任意一项所述的激光打标装置；

所述上料装置用于将未加工的物体输送到激光打标装置的打标平台上，所述回收装置用与将被打标的物体从所述打标平台上取下；

所述输入装置用于输入待打标图案。