CN210731368U - 一种自动上下料激光打标设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动上下料激光打标设备，包括激光打标机、打标工作台、打标机控制系统和上料机构，上料机构包括底座、6轴机器人、快换盘、夹具和补料工装，快换盘包括相互配合的主盘座和工具盘，6轴机器人的末端具有转动轴，主盘座固定安装在转动轴上，工具盘固定安装在夹具上，夹具上设有多个安装架。本实用新型结构简单合理，通过设置6轴机器人、快换盘、夹具以及补料工装，能够自动添加物料进行加工，节省了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故；通过6轴机器人实现夹具的柔性移动，能够精确并迅速地将夹具上的物料移动到激光打标机要求的位置和姿态，从而实现在复杂3D曲面的精确打标加工工艺。

Description

一种自动上下料激光打标设备

技术领域

本实用新型涉及激光打标机技术领域，特别是一种自动上下料激光打标设备。

背景技术

激光打标是一种在工业生产中应用十分广泛的一项技术，主要用于在纸壳、塑料或金属等材质的产品外壳或面板上打印信息。激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成需要的图文标记。

目前，激光打标最常见的方式是通过人工或者夹具夹取待加工工件到激光打标头下进行标刻，并在标刻完毕后，再将加工工件移除，从而夹取下一个工件进行加工。这种操作方式自动化程度低且工作效率低，同时由于人工操作的随意性较大，打标位置的精准性也存在一定问题；此外，现有的三维打标工作台的只能进行角度调节和短程的上下平移，且无法对复杂异形工件进行打标作业，极大的限制打标设备的适用范围。

为此，我们提出一种复杂异形多位置激光打标设备及使用方法来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可提高自动上下料，且可对复杂工件进行激光打标的设备。

本实用新型采用的技术方案如下：一种自动上下料激光打标设备，包括激光打标机，所述激光打标机包括打标工作台和打标机控制系统，所述打标机控制系统设置在所述打标工作台上，其特征在于：还包括上料机构，所述上料机构包括底座、上料与下料一体的6轴机器人、快换盘、用于装载物料的夹具以及供所述夹具放置的补料工装，所述6轴机器人和所述补料工装均设置在所述底座上，所述快换盘包括相互配合的主盘座和工具盘，所述6轴机器人的末端具有转动轴，所述主盘座固定安装在所述转动轴上，所述工具盘固定安装在所述夹具上，所述夹具上设有多个用于固定安装待加工物料的安装架。

作为本实用新型的一种优选方式，所述补料工装包括设置在所述底座上的补料底板和设置在所述补料底板上的若干定位柱。

作为本实用新型的一种优选方式，所述夹具包括第一上顶板、与所述第一上顶板对称设置的第一下底板以及竖立在所述第一上顶板和所述第一下底板之间的4个第一竖板，所述第一上顶板、所述第一下底板和4个所述第一竖板围成中空的第一定位框体，所述第一上顶板上设有与所述工具盘固定连接的螺孔，所述第一下底板的中部设置有供所述定位柱穿设的穿置孔，4个所述第一竖板上均设置有可装载物料的所述安装架。

作为本实用新型的一种优选方式，所述补料工装包括补料工装本体，所述补料工装本体包括第二上顶板、与所述第二上顶板对称设置的第二下底板以及竖立在所述第二上顶板和所述第二下底板之间的4根棱柱，所述第二上顶板、所述第二下底板以及4根所述棱柱围成中空的第二定位框体，所述第二上顶板的中部设置有供所述夹具挂置的挂槽。

作为本实用新型的一种优选方式，所述第二上顶板的所述挂槽延伸至端部形成可供所述夹具出入的放/取料口。

作为本实用新型的一种优选方式，所述夹具包括挡板和设置在所述挡板底部的定位板，所述定位板设置在所述挡板的中部，所述定位板的两侧均设置有可装载物料的所述安装架。

作为本实用新型的一种优选方式，所述底座的底部还设置有设有底座滚轮和支脚，所述支脚的高度可调节。

作为本实用新型的一种优选方式，还包括供料机构，所述供料机构包括供料本体、设置在所述供料本体底部的供料滚轮以及放置在所述供料本体上的多个补料工装。

作为本实用新型的一种优选方式，所述6轴机器人为HSR-JR605工业机器人。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单合理，设计巧妙，操作方便通过设置6轴机器人、快换盘、夹具以及补料工装，能够自动添加物料进行加工，节省了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故；通过6轴机器人实现夹具的柔性移动，能够精确并迅速地将夹具上的物料移动到激光打标机要求的位置和姿态，从而实现在复杂3D曲面的精确打标加工工艺。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中上料机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中6轴机器人与夹具的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中6轴机器人与夹具的分解图；

图5为本实用新型实施例二中上料机构的结构示意图。

图中：激光打标机1、打标工作台11、上料机构2、底座21、底座滚轮211、支脚212、6轴机器人22、转动轴221、夹具23、安装架231、凸台2311、凸柱2312、第一上顶板232、第一下底板233、第一竖板234、穿置孔235、挂槽236、放/取料口237、挡板238、定位板239、补料工装24、补料底板241、定位柱242、第二上顶板243、第二下底板244、棱柱245、快换盘25、主盘座251、工具盘252、供料机构3、供料本体31、供料滚轮32。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

本实用新型可用于鞋面、纸壳、塑料、陶瓷或金属等材质的产品外壳或面板上打印信息，以下仅针对鞋面打标进行详细介绍。

实施例一：

如图1-图4所示，一种自动上下料激光打标设备，包括激光打标机1和上料机构2，激光打标机1包括打标工作台11和打标机控制系统(图中未示出)，所述打标机控制系统设置在打标工作台11上，上料机构2包括底座21、上料与下料一体的6轴机器人22、用于装载物料的夹具23、供夹具23放置的补料工装24以及快换盘25，6轴机器人22和补料工装24均设置在底座21上，快换盘25包括相互配合的主盘座251和工具盘252，6轴机械人22的末端具有转动221，主盘座251固定安装在转动轴221上，工具盘252固定安装在夹具23上。

其中，上述的6轴机器人22的型号为HSR-JR605工业机器人。该六轴机器人22的末端具有转动轴221，夹具23的中心线与转动轴221同轴设置，通过转动轴221驱动夹具23在竖直面内360度转动，以图1为例，在转动轴221转动过程中，转动轴221处于水平方向，通过转动轴221的转动可以将四个第一竖板234(下面将要介绍到)分别转动至预定位置进行打标。

上述的快换盘25可采用本领域常用的快换盘，如采用中国专利

CN201420125904中公开的快换盘。

进一步，夹具23上设有多个安装架231，安装架231用于固定安装待加工物料。通过6轴机器人22实现多角度柔性转动，从而带动安装在6轴机器人22末端的夹具23和快换盘25进行切换，实现上/下料工作，自动化程度高，抓取位置准确，操作性好。

本实用新型结构简单合理，设计巧妙，通过设置6轴机器人22、夹具23、补料工装24以及快换盘25，能够自动添加物料进行加工，节省了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故；通过6轴机器人22实现夹具22的柔性移动，能够精确并迅速地将夹具23上的物料移动到激光打标机要求的位置和姿态，同时打标机控制系统在对物料进行激光打标时，6轴机器人22还可对夹具23进行旋转，从而实现在复杂3D曲面的精确打标加工工艺。

优选的，补料工装24包括设置在底座21上的补料底板241和设置在补料底板241上的若干定位柱242，底座21上至少设置三工位，每一工位上设置的定位立柱242，定位立柱242的顶端具有锥形头。

优选的，为了方便区分实施例一和实施例二的夹具，实施例一中的夹具23为夹具23，夹具23包括第一上顶板232、与第一上顶板232对称设置的第一下底板233以及竖立在第一上顶板232和第一下底板233之间的4个第一竖板234，第一上顶板232、第一下底板233和4个第一竖板234围成中空的第一定位框体，第一上顶板232上设有与工具盘252固定连接的螺孔(图中未示出)，第一下底板233的中部设置有供定位柱242穿设的穿置孔235，4个第一竖板234上分别设置有可装载物料的安装架231，安装架231上设置有供鞋底卡紧的凸台2311和凸柱2312。使用时，鞋底可以通过鞋底与安装架231上的凸台2311相互卡紧的方式固定在安装架231上，若鞋底上设置有与凸柱2312相互配合的凹槽，也可以通过该凹槽和凸柱2312进一步固定在安装架231上，避免在打标转动时，鞋底和安装架231上掉落。

优选的，底座21的底部还设置有设有底座滚轮211和支脚212，支脚212的高度可调节，当上料机构2需要移动时，收起支脚212，底座滚轮211开始动作，当上料机构2需要固定在某个位置时，同时放下支脚212，支脚212和底座滚轮211共同对底座21形成支撑作用。

进一步，本实用新型还包括供料机构3，供料机构3包括供料本体31和设置在供料本体31底部的供料滚轮32。供料本体31具有放置补料工装24的容置空间，供料机构3的设计为补料工装24提供了供料，同时可用来收集已打标完的夹具23，起到了取/放料的作用。

使用时，人工将待加工的物料安装至夹具23的安装架231上，并将补料工装24从供料机构3移至底座21上，通过6轴机器人22末端转动轴221上的主盘座251与夹具23上的工具盘252相互配合，以稳固地抓持夹具23，通过6轴机器人22实现夹具23的柔性移动，同时在对物料进行激光打标时，还可对夹具23进行柔性旋转，能够精确并迅速地将夹具23上的物料移动到激光打标机要求的位置和姿态，从而实现在复杂3D曲面的精确打标加工工艺。

实施例二：

本实用新型一种自动上下料激光打标设备，实施例二如图5所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，补料工装24包括补料工装本体，所述补料工装本体包括第二上顶板243、与第二上顶板243对称设置的第二下底板244以及竖立在第二上顶板243和第二下底板244之间的4根棱柱245，第二上顶板243、第二下底板244以及4根棱柱245围成中空的第二定位框体，第二上顶板243的中部设置有供夹具23挂置的挂槽236。

优选的，第二上顶板243的挂槽236延伸至端部形成供夹具23出入的放/取料口237。6轴机器人22在取料或放料时，可选择直接从挂槽236的上方将夹具23放置到挂槽236上，也可以选择将夹具23从放/取料口237取/放料。

优选的，夹具23包括挡板238和设置在挡板238底部的定位板239，定位板239设置在挡板238的中部，定位板239的两侧均设置有可装载物料的安装架231，挡板238的宽度大于挂槽236的宽度，以便于将夹具23的挡板238挂置在第二上顶板243上。

本实用新型结构简单合理，设计巧妙，通过设置6轴机器人22、夹具23、补料工装24以及快换盘25，能够自动添加物料进行加工，节省了人工成本，提高了生产效率，避免了安全事故；通过6轴机器人22实现夹具22的柔性移动，能够精确并迅速地将夹具23上的物料移动到激光打标机要求的位置和姿态，同时打标机控制系统在对物料进行激光打标时，6轴机器人22还可对夹具23进行旋转，从而实现在复杂3D曲面的精确打标加工工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动上下料激光打标设备，包括激光打标机，所述激光打标机包括打标工作台和打标机控制系统，所述打标机控制系统设置在所述打标工作台上，其特征在于：还包括上料机构，所述上料机构包括底座、上料与下料一体的6轴机器人、快换盘、用于装载物料的夹具以及供所述夹具放置的补料工装，所述6轴机器人和所述补料工装均设置在所述底座上，所述快换盘包括相互配合的主盘座和工具盘，所述6轴机器人的末端具有转动轴，所述主盘座固定安装在所述转动轴上，所述工具盘固定安装在所述夹具上，所述夹具上设有多个用于固定安装待加工物料的安装架。

2.根据权利要求1所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述补料工装包括设置在所述底座上的补料底板和设置在所述补料底板上的若干定位柱。

3.根据权利要求2所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述夹具包括第一上顶板、与所述第一上顶板对称设置的第一下底板以及竖立在所述第一上顶板和所述第一下底板之间的4个第一竖板，所述第一上顶板、所述第一下底板和4个所述第一竖板围成中空的第一定位框体，所述第一上顶板上设有与所述工具盘固定连接的螺孔，所述第一下底板的中部设置有供所述定位柱穿设的穿置孔，4个所述第一竖板上均设置有可装载物料的所述安装架。

4.根据权利要求1所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述补料工装包括补料工装本体，所述补料工装本体包括第二上顶板、与所述第二上顶板对称设置的第二下底板以及竖立在所述第二上顶板和所述第二下底板之间的4根棱柱，所述第二上顶板、所述第二下底板以及4根所述棱柱围成中空的第二定位框体，所述第二上顶板的中部设置有供所述夹具挂置的挂槽。

5.根据权利要求4所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述第二上顶板的所述挂槽延伸至端部形成可供所述夹具出入的放/取料口。

6.根据权利要求4所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述夹具包括挡板和设置在所述挡板底部的定位板，所述定位板设置在所述挡板的中部，所述定位板的两侧均设置有可装载物料的所述安装架。

7.根据权利要求1所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述底座的底部还设置有设有底座滚轮和支脚，所述支脚的高度可调节。

8.根据权利要求1所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：还包括供料机构，所述供料机构包括供料本体、设置在所述供料本体底部的供料滚轮以及放置在所述供料本体上的多个补料工装。

9.根据权利要求1所述的一种自动上下料激光打标设备，其特征在于：所述6轴机器人为HSR-JR605工业机器人。

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