CN212169348U - 一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，它包括机架，机架上安装有电控柜、辊道线、阻料装置和人机交互装置，辊道线的两侧安装有对射传感器，辊道线的下部安装有激光打刻头组件，机架的顶部还安装有桁架伺服平移装置，桁架伺服平移装置上安装有气动提升装置，所述的气动提升装置上安装有对中夹紧伺服精密旋转装置，机架上还安装有激光器条码识别器；所述的激光打刻头组件上还安装有固定式二维码读码器、监控器、激光测距传感器等。该打标机具有轮型识别正确率高、打标位定位准确、可无人值守、打标效率更高，打刻的二维码质量更稳定的有益效果。

Description

一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机

技术领域

本实用新型涉及一种汽车铸造轮毂自动打标技术领域；具体为一种可全自动轮型识别、二维码自动打刻及生产过程数据实时追溯的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机。

背景技术

现有技术中，铸造轮毂生成工艺为包括如下流程：熔炼-铸造-X光检测-热处理-机加工-气密检测-去毛刺-喷涂-终检-动平衡检测-包装，在轮毂完成铸造之后，需要对每一个铸造轮毂进行身份信息二维码打刻，首先需要确认来料轮毂型号，标记位置一般位于轮毂安装盘减震窝处。

对于铸造轮毂上的二维码打刻，现有技术采用的方法多为：在汽车铸造轮毂处于不稳定性状态下自动化打刻，即由定位工装初步定位完成后，通过大幅面视觉相机识别轮毂上端面辐条形状判定轮毂型号，然后通过机械手抓取轮毂搬运到激光打标工位，同样需要通过视觉相机对轮毂安装盘位置进行拍照角向定位，找到打刻位置后通过激光测距传感器测距打标。

本专利申请的发明人通过实践发现，这种方式看似比较智能化，自动化，实际在应用过程中仍然存在有不少问题，具体包括有视觉相机对工作环境要求较高，容易出现识别不出来轮毂形状与型号而报错、轮毂上端面辐条形状类似且高度不同产品容易误判、工作节拍过长、识别率低、操作繁琐对工人要求过高需要专人值守、高温热态打刻二维码质量不稳定，打标节拍较长等不足之处。

综上所述，目前缺少一种轮型识别正确率高、打标位定位准确、可无人值守、打标效率更高，打刻的二维码质量更稳定的打标机。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种轮型识别正确率高、打标位定位准确、可无人值守、打标效率更高，打刻的二维码质量更稳定的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，它包括机架，机架的侧面安装有电控柜，所述的机架上还安装有用于输送轮毂的辊道线和用于将下一个待打标的轮毂阻挡在设备外的阻料装置，所述的辊道线上依次设有轮型识别工位和打标工位两个工位，辊道线的两侧安装有用于检测轮毂有无及轮毂位置的对射传感器，辊道线的下部安装有用于在轮毂上进行激光标刻的激光打刻头组件，机架的顶部还安装有用于将轮毂由轮型识别工位移动到打标工位的桁架伺服平移装置，桁架伺服平移装置上安装有用于提升轮毂的气动提升装置，所述的气动提升装置上安装有用于夹紧和旋转轮毂的对中夹紧伺服精密旋转装置，机架上还安装有用于识别轮毂型号的激光器条码识别器；所述的激光打刻头组件上还安装有固定式二维码读码器、监控器、激光测距传感器、打标头吹气防尘装置、Z轴光路移动模组和Y轴光路移动模组，所述的固定式二维码读码器用于打标完成后的二维码质量验证，所述的监控器用于将打标实时画面在机柜前方监控屏上显示；激光测距传感器用于检测打标焦距，Z轴光路移动模组用于控制激光头移动到打标焦点，Y轴光路移动模组用于对不同轮型的打标位置进行调整；机架的前门板上还安装有用于数据输入与设备状态显示的人机交互装置。

作为优选，所述的对中夹紧伺服精密旋转装置为美国PHD公司生产的中夹紧伺服精密旋转装置；所述的激光器条码识别器的型号为：加拿大LMI3D型激光器条码识别器；所述的人机交互装置的型号为：西门子HMI工业触摸屏。

作为优选，所述的辊道线的入料端及出料端上还分别安装有用于设备正常运行过程中的安全防护的安全光栅。

作为优选，所述的电控柜上安装有用于保障电气元器件在合适的温度下运行的机柜空调。

采用上述结构后，本实用新型具有如下有益效果：采用轮型识别率可高达99.99％的LMI3D激光器条码识别系统(含硬件、软件)， 通过加大激光器脉宽和频率、在一定时间内可将激光输出功率最大化，在满足客户节拍要求情况下实现轮毂高温热刻不畸变、在后续加工工序过程中二维码过程质量追溯可读取，同时打标读码采用双工位，打标的同时识别下一个轮毂的型号，缩短打标节拍，控制系统采用德国西门子HMI工业触摸屏控制系统，可精进控制逻辑，提升效率，自动化程度高，无需人员值守。

综上所述，本实用新型提供了一种轮型识别正确率高、打标位定位准确、可无人值守、打标效率更高，打刻的二维码质量更稳定的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机。

附图说明

图1是本实用新型中全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机的整体结构示意图。

图2是图1中的机器的正面视图。

图3是图1中的机器的右剖视图（即A-A剖面图）。

图4是图1中的机器的左剖视图（即B-B剖面图）。

如图所示：1、机架；2、电控柜；3、机柜空调；4、辊道线；5、阻料装置；6、对射传感器；7、对中夹紧伺服精密旋转装置；8、激光器条码识别器；9、桁架伺服平移装置；10、激光打刻头组件；11、固定式二维码读码器；12、监控器；13、激光测距传感器；14、打标头吹气防尘装置；15、Z轴光路移动模组；16、Y轴光路移动模组；17、安全光栅；18、气动提升装置；19、人机交互装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图1到附图4，一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，它包括机架1，机架1的侧面安装有电控柜2，所述的机架1上还安装有用于输送轮毂的辊道线4和用于将下一个待打标的轮毂阻挡在设备外的阻料装置5，所述的辊道线4上依次设有轮型识别工位和打标工位两个工位，辊道线4的两侧安装有用于检测轮毂有无及轮毂位置的对射传感器6，辊道线4的下部安装有用于在轮毂上进行激光标刻的激光打刻头组件10，机架1的顶部还安装有用于将轮毂由轮型识别工位移动到打标工位的桁架伺服平移装置9，桁架伺服平移装置9上安装有用于提升轮毂的气动提升装置18，所述的气动提升装置18上安装有用于夹紧和旋转轮毂的对中夹紧伺服精密旋转装置7，机架1上还安装有用于识别轮毂型号的激光器条码识别器8；所述的激光打刻头组件10上还安装有固定式二维码读码器11、监控器12、激光测距传感器13、打标头吹气防尘装置14、Z轴光路移动模组15和Y轴光路移动模组16，所述的固定式二维码读码器11用于打标完成后的二维码质量验证，所述的监控器12用于将打标实时画面在机柜前方监控屏上显示；激光测距传感器13用于检测打标焦距，Z轴光路移动模组15用于控制激光头移动到打标焦点，Y轴光路移动模组16用于对不同轮型的打标位置进行调整；机架1的前门板上还安装有用于数据输入与设备状态显示的人机交互装置19。

作为优选，所述的对中夹紧伺服精密旋转装置7为美国PHD公司生产的中夹紧伺服精密旋转装置；所述的激光器条码识别器8的型号为：加拿大LMI3D型激光器条码识别器；所述的人机交互装置19的型号为：西门子HMI工业触摸屏。

作为优选，所述的辊道线4的入料端及出料端上还分别安装有用于设备正常运行过程中的安全防护的安全光栅17。

作为优选，所述的电控柜2上安装有用于保障电气元器件在合适的温度下运行的机柜空调3。

进一步结合附图，本实用新型的工作原理如下：当铸造轮毂到达阻料装置5时，辊道线4请求放料，阻料装置5放行，铸造轮毂在辊道线4上运动，对射传感器6检测轮毂到达轮型识别工位，辊道线4停止运动，阻料装置5将下一个待打标的轮毂阻挡在轮毂激光打标设备外，此时控制系统控制PHD对中夹紧伺服精密旋转装置夹紧轮毂，气动提升装置18提升轮毂后旋转，LMI3D激光器条码识别器识别轮毂信息并发送给打标机生成打标内容，桁架伺服平移装置9将轮毂平移至打标工位，同时阻料装置5放行，下一个待识别的轮毂进入识别工位，桁架伺服平移装置9移动到打标位，气动提升装置下降，PHD对中夹紧伺服精密旋转装置松开轮毂，将轮毂放在辊道线4上，PHD对中夹紧伺服精密旋转装置旋转回原点后平移至轮型识别工位，Y轴光路移动模组16将自主研发激光打刻头组件10移动到打标位，同时打标工位的自主研发激光打刻头组件10上的激光测距传感器13测量待打标轮毂焦距，将数据发送给打标机，自主研发激光打刻头组件10通过Z轴光路移动模组15移动到焦点开始打标，吹气防尘装置14对自主研发激光打刻头组件10吹气除尘，打标完成后固定式二维码读码器11读取打标的二维码并评级验证打标内容，验证通过后，轮毂流出打标机打标工位，PHD对中夹紧伺服精密旋转装置抓取下一个轮型识别工位上的轮毂重复上述动作。

需要说明的是，本专利申请中涉及的各类电控部件，如果没有特别说明的，均为市售成熟部件，可以直接采购使用。使用过程中遵照本专利的原理描述和部件的说明书进行参数设置与调整即可。整个激光打标机的控制系统，集成在人机交互装置中，现有的工控机完全具备本机器所需要的控制功能，关于控制程序部分，业内技术人员可根据专利申请中的原理描述部分，进行自主编程，这对业内人员来说没有技术瓶颈，此处不再详细说明。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，其特征在于：它包括机架（1），机架（1）的侧面安装有电控柜（2），所述的机架（1）上还安装有用于输送轮毂的辊道线（4）和用于将下一个待打标的轮毂阻挡在设备外的阻料装置（5），所述的辊道线（4）上依次设有轮型识别工位和打标工位两个工位，辊道线（4）的两侧安装有用于检测轮毂有无及轮毂位置的对射传感器（6），辊道线（4）的下部安装有用于在轮毂上进行激光标刻的激光打刻头组件（10），机架（1）的顶部还安装有用于将轮毂由轮型识别工位移动到打标工位的桁架伺服平移装置（9），桁架伺服平移装置（9）上安装有用于提升轮毂的气动提升装置（18），所述的气动提升装置（18）上安装有用于夹紧和旋转轮毂的对中夹紧伺服精密旋转装置（7），机架（1）上还安装有用于识别轮毂型号的激光器条码识别器（8）；所述的激光打刻头组件（10）上还安装有固定式二维码读码器（11）、监控器（12）、激光测距传感器（13）、打标头吹气防尘装置（14）、Z轴光路移动模组（15）和Y轴光路移动模组（16），所述的固定式二维码读码器（11）用于打标完成后的二维码质量验证，所述的监控器（12）用于将打标实时画面在机柜前方监控屏上显示；激光测距传感器（13）用于检测打标焦距，Z轴光路移动模组（15）用于控制激光头移动到打标焦点，Y轴光路移动模组（16）用于对不同轮型的打标位置进行调整；机架（1）的前门板上还安装有用于数据输入与设备状态显示的人机交互装置（19）。

2.根据权利要求1所述的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，其特征在于：所述的对中夹紧伺服精密旋转装置（7）为美国PHD公司生产的中夹紧伺服精密旋转装置；所述的激光器条码识别器（8）的型号为：加拿大LMI3D型激光器条码识别器；所述的人机交互装置（19）的型号为：西门子HMI工业触摸屏。

3.根据权利要求1所述的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，其特征在于：所述的辊道线（4）的入料端及出料端上还分别安装有用于设备正常运行过程中的安全防护的安全光栅（17）。

4.根据权利要求1所述的全自动汽车铸造轮毂双工位通过式激光打标机，其特征在于：所述的电控柜（2）上安装有用于保障电气元器件在合适的温度下运行的机柜空调（3）。

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