CN213080400U - 一种轮毂用激光刻字设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轮毂生产技术领域，具体为一种轮毂用激光刻字设备，包括轮毂输送机构、轮毂测高机构、夹紧旋转机构、一维码扫码识别机构以及激光刻字机构；轮毂输送机构用于输送轮毂进料和出料；轮毂测高机构用于测量轮毂的高度并生成高度信号并以此为基准调节一维码扫码识别机构中活动式一维码读码机构的高度；夹紧旋转机构用于夹持、抬升和旋转轮毂；一维码扫码识别机构用于识别轮毂一维码信息并以此为基准确定激光刻字内容；激光刻字机构用于移至夹紧旋转机构下方的预定刻字位置并对轮毂进行刻字作业。本实用新型自动化程度高，能够提高轮毂刻字效率和准确性，同时降低轮毂刻字工段的产品报废率，节约生产资源。

Description

一种轮毂用激光刻字设备

技术领域

本实用新型涉及轮毂生产技术领域，具体为一种轮毂用激光刻字设备。

背景技术

低压铸造铝合金轮毂在生产制造过程中会打刻X光号、热处理号以及生产日期等，传统的刻号方式主要有两种，一种是通过人工打钢印的方式，另一是通过针式打号机打刻；人工打钢印的方式会在每一个工站安排一个员工打号，造成生产资源的大量浪费，增加企业的成本支出，而且打刻的准确性受限于工人对轮毂的辨认能力，相似的轮型很容易打错；针式打号机工作时有刺耳的噪音，是车间里的噪声污染源，打刻针需定期更换而且打刻针损伤或者憋针之后没有预警机构，导致大量轮毂未进行打号就流转到下一个工站进而造成轮毂无法追溯而报废；针式打号机打刻时的巨大冲击力也容易对轮毂的内部结构产生损伤；针式打刻的清晰度受限于打刻针头，从耐久性考虑，针头不可能做的很细，所以针式打刻的字迹模糊，不易辨认；针式打刻机是通过一维码为定位基准进行打刻的，定位精度不高，很容易偏离出打刻平台的范围，造成轮毂报废。鉴于此，亟需一种轮毂用激光刻字设备以良好的解决上述弊端。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轮毂用激光刻字设备，用于提高轮毂刻字效率和准确性，降低轮毂刻字工段的产品报废率，节约生产资源。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种轮毂用激光刻字设备，包括轮毂输送机构、轮毂测高机构、夹紧旋转机构、一维码扫码识别机构以及激光刻字机构；

所述轮毂输送机构，包括进料辊道和出料辊道，其分别用于输送轮毂进料和出料；

所述轮毂测高机构，设置在所述进料辊道上方，包括第一激光测距仪，其用于测量轮毂的高度并生成高度信号并以此为基准调节所述一维码扫码识别机构中活动式一维码读码机构的高度；

所述夹紧旋转机构，设置在所述进料辊道和所述出料辊道之间，包括用于夹持轮毂的夹紧组件和轮毂夹紧之后将轮毂抬升的轮毂抬升电机以及驱动夹紧组件进行旋转的中空旋转平台；

所述一维码扫码识别机构，设置在所述进料辊道和所述出料辊道之间的两侧，包括固定式一维码读码机构和所述活动式一维码读码机构，其用于识别轮毂一维码信息并以此为基准确定激光刻字内容；

所述激光刻字机构，设置在所述进料辊道和所述出料辊道之间的下方，包括三维调节机构以及安装在三维调节机构上的激光刻字组件；其用于移至所述夹紧旋转机构下方的预定刻字位置并对轮毂进行刻字作业。

可选的，所述进料辊道的入口处设置有进料导向机构；所述进料导向机构包括两个在激光刻字机构进行刻字作业时阻止其他轮毂进入进料辊道的导向柱，所述导向柱的下方设置有用以驱动所述导向柱上下移动的升降气缸，所述进料辊道的两侧设置有光电开关，且光电开关的信号输出端与所述进料导向机构的升降气缸连接，用于触发进料导向机构中导向柱的升降。

可选的，所述进料导向机构还包括固设在进料辊道下方、用以安装所述升降气缸的升降气缸固定架，所述升降气缸的输出端固定连接有导向柱连接板，两个所述导向柱对称安装在导向柱连接板的两侧。

可选的，所述轮毂抬升电机固定架设在所述进料辊道和所述出料辊道之间，且轮毂抬升电机的输出端连接驱动有抬升板，所述中空旋转平台固定设在抬升板上，且中空旋转平台上适配有用于防止轮毂旋转时中空旋转平台中气管产生缠绕的旋转接头；所述夹紧组件包括由所述中空旋转平台驱动旋转的基座板以及固设在基座板下方的承载板，所述基座板上固设有夹紧气缸，所述承载板上设置有由所述夹紧气缸驱动、可同步向内滑移的活动板，两所述活动板上均设置有用于夹紧轮毂轮缘的夹紧导柱。

可选的，两所述活动板相对的一侧均活动设置有联杆，所述承载板上转动连接有联动板，所述联杆的两端分别与活动板和联动板转动连接；所述承载板沿其长度方向安装有滑轨，所述活动板的底部安装有与所述滑轨相适配的滑座。

可选的，所述固定式一维码读码机构和活动式一维码读码机构相正对布设；所述固定式一维码读码机构为固设在轮毂输送机构一侧的一维码读码器，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂下轮缘的一维码；所述活动式一维码读码机构包括活动设置在轮毂输送机构另一侧的一维码读码器以及驱动该一维码读码器进行高度调节的电缸，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂上轮缘的一维码。

可选的，所述三维调节机构包括分别沿X轴、Y轴和Z轴方向的X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构，三组调节机构的构造相同；所述激光刻字组件包括三维动态聚焦激光振镜和与其连接的激光器以及第二激光测距仪，所述三维动态聚焦激光振镜通过安装板安装在Z轴调节机构的一侧；所述激光刻字机构还包括工业相机，所述三维动态聚焦激光振镜和所述第二激光测距仪、工业相机相邻设置，所述三维动态聚焦激光振镜前端固设有刻字针头，所述激光器发射出的激光经三维动态聚焦激光振镜聚焦之后利用刻字针头于轮毂筋条的背部进行刻字，所述第二激光测距仪用于测量轮毂与三维动态聚焦激光振镜的距离并反馈至所述三维调节机构，所述三维调节机构根据接收的距离信号调节三维动态聚焦激光振镜至与轮毂的间距达到工作距离 (即焦距)，所述工业相机用于将轮毂的刻字位置反馈至所述三维调节机构，所述三维调节机构根据接收的刻字位置信号对X轴调节机构和Y轴调节机构进行微调。

可选的，所述轮毂输送机构上架设有桁架，所述轮毂测高机构、一维码扫码识别机构以及激光刻字机构均安装在桁架上；所述轮毂输送机构上且位于桁架的外部盖合有上钣金外罩，所述上钣金外罩的下方设置有下钣金外罩；所述上钣金外罩靠近进料辊道和出料辊道的一侧均开设有开口，所述上钣金外罩的正面设置有操作台，所述操作台包括显示器、触控屏、鼠标以及键盘，所述上钣金外罩的顶部设置有用于显示机器运行状态的三色灯。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种轮毂用激光刻字设备，具备以下有益效果：本实用新型自动化程度高，能够提高轮毂刻字效率和准确性，同时降低轮毂刻字工段的产品报废率，节约生产资源；本实用新型在刻字使用时无铝屑产生，噪音小、无噪声污染；本实用新型刻字的字迹清晰、打刻速度高，且刻字内容由工业相机确认，避免有不合格品流入下一工站；本实用新型采用一维码扫码识别机构和工业相机相结合的方式进行定位，定位更加精准；本实用新型工作寿命长(可达80000小时以上)，免维护。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型去除上钣金外罩的结构示意图；

图3为本实用新型去除上、下钣金外罩的结构示意图；

图4为本实用新型进料导向机构示意图；

图5为本实用新型夹紧旋转机构示意图；

图6为本实用新型轮毂夹紧组件示意图；

图7为本实用新型激光刻字机构示意图；

图8为图7中A部放大示意图。

图中：100、激光刻字设备；10、下钣金外罩；20、上钣金外罩；21、操作台；22、三色灯；30、进料辊道；31、出料辊道；32、光电开关；40、进料导向机构；41、升降气缸固定架；42、升降气缸；43、导向柱连接板；44、导向柱；50、轮毂测高机构；60、桁架；61、横梁；70、夹紧旋转机构；71、轮毂抬升电机；72、抬升板；73、中空旋转平台；731、旋转接头；74、夹紧组件；741、基座板；742、承载板；7421、滑轨；743、夹紧气缸；744、活动板；7441、滑座；745、联动板；746、联杆；747、夹紧导柱；80、固定式一维码读码机构；81、活动式一维码读码机构；90、激光刻字机构；91、激光刻字组件；911、三维动态聚焦激光振镜；912、第二激光测距仪；913、刻字针头；92、工业相机；93、三维调节机构；931、X向底座；9311、X向滑轨；9312、X向槽型光电传感器；932、Y向底座；9321、Y向滑轨；9322、Y 向槽型光电传感器；9323、X向遮光器；933、Z向底座；9331、Z向滑轨；9332、 Z向槽型光电传感器；9333、Y向遮光器；934、安装板；9341、Z向遮光器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实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。

实施例：本实用新型提出了一种轮毂用激光刻字设备100，请参阅图1-3 所示，包括轮毂输送机构、轮毂测高机构50、夹紧旋转机构70、一维码扫码识别机构、激光刻字机构90以及罩盖在上述各机构外部、呈上下布设的上钣金外罩20和下钣金外罩10；其中，

轮毂输送机构，其设置在下钣金外罩10的顶部并由上钣金外罩20进行盖合，包括进料辊道30和出料辊道31，其分别用于输送轮毂进料和出料；且其上架设有桁架60，桁架60的顶部通过螺栓固定连接有横梁61，且上钣金外罩20盖合在桁架60及横梁61外，其中，上钣金外罩20靠近进料辊道30 和出料辊道31的一侧均开设有开口，此外，上钣金外罩20的正面设置有操作台21，操作台21包括显示器、触控屏、鼠标以及键盘，上钣金外罩20的顶部设置有用于显示机器运行状态的三色灯22；

轮毂测高机构50，设置在进料辊道30上方，包括第一激光测距仪(图中未示出)，其用于测量轮毂的高度并生成高度信号并以此为基准调节一维码扫码识别机构中活动式一维码读码机构81的高度；具体的，第一激光测距仪可安装在桁架60位于进料辊道30的正上方；

夹紧旋转机构70，其倒置安装在横梁61上并设置在进料辊道30和出料辊道31之间，包括用于夹持轮毂的夹紧组件74和轮毂夹紧之后将轮毂抬升的轮毂抬升电机71以及驱动夹紧组件74进行旋转的中空旋转平台73；

一维码扫码识别机构，设置在进料辊道30和出料辊道31之间的两侧，包括固定式一维码读码机构80和活动式一维码读码机构81，其用于识别轮毂一维码信息并以此为基准确定激光刻字内容；

激光刻字机构90，设置在进料辊道30和出料辊道31之间的下方，包括三维调节机构93以及安装在三维调节机构93上的激光刻字组件91；其用于移至夹紧旋转机构70下方的预定刻字位置并对轮毂进行刻字作业。

请参阅图3和图4所示，进料辊道30的入口处设置有进料导向机构40；进料导向机构40包括两个在激光刻字机构90进行刻字作业时阻止其他轮毂进入进料辊道30的导向柱44，导向柱44的下方设置有用以驱动导向柱44上下移动的升降气缸42，进料辊道30的两侧设置有光电开关32，且光电开关 32的信号输出端与进料导向机构40的升降气缸42电性连接，光电开关32用于触发升降气缸42工作，升降气缸42的活塞杆通过带动导向柱连接板43升降，实现驱动导向柱44进行升降运动。进料导向机构40还包括固设在进料辊道30下方、用以安装升降气缸42的升降气缸固定架41，升降气缸42的输出端固定连接有导向柱连接板43，两个导向柱44对称安装在导向柱连接板43的两侧。

请参阅图3、图5和图6所示，轮毂抬升电机71固定架设在进料辊道30 和出料辊道31之间，且轮毂抬升电机71的输出端连接驱动有抬升板72，中空旋转平台73固定设在抬升板72上，其中中空旋转平台73为本技术领域公知技术，此外，中空旋转平台73上适配有用于防止轮毂旋转时中空旋转平台 73中气管产生缠绕的旋转接头731；夹紧组件74包括与中空旋转平台73的输出轴固定连接、由中空旋转平台73驱动旋转的基座板741以及固设在基座板741下方的承载板742，基座板741上固设有夹紧气缸743，承载板742上设置有由夹紧气缸743驱动、可同步向内滑移的活动板744，两活动板744上均设置有用于夹紧轮毂轮缘的夹紧导柱747。在其一具体实施方式中，两活动板744相对的一侧均活动设置有联杆746，承载板742上表面中心处通过销轴旋转配合有联动板745，联杆746的两端分别与活动板744和联动板745转动连接；承载板742沿其长度方向安装有滑轨7421，活动板744的底部安装有与滑轨7421相适配的滑座7441。开启夹紧气缸743，夹紧气缸743的活塞杆推动其中一个活动板744，该活动板744通过与联杆746和联动板745驱动另一活动板744同步实现对中运动，实现夹紧或放松动作。活动板744底面共固定连接四个夹紧导柱747，四个夹紧导柱747用于与轮毂接触，即为夹持轮毂提供支点。

请参阅图3所示，固定式一维码读码机构80和活动式一维码读码机构81 相正对布设；固定式一维码读码机构80为固设在轮毂输送机构一侧的一维码读码器，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂下轮缘的一维码；活动式一维码读码机构81包括活动设置在轮毂输送机构另一侧的一维码读码器以及驱动该一维码读码器进行高度调节的电缸，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂上轮缘(一般为胎圈座位置)的一维码。

请参阅图7和图8所示，激光刻字机构90安装在下钣金外罩10内，其中，三维调节机构93包括分别沿X轴、Y轴和Z轴方向的X轴调节机构、Y 轴调节机构和Z轴调节机构，三组调节机构的构造相同，具体为，X轴调节机构包括沿进出料方向布设的X向底座931、安装在X向底座931上的X向滑轨 9311以及位于X向滑轨9311端部的X向驱动气缸；Y轴调节机构包括垂直X 向底座931布设的Y向底座932、安装在Y向底座932上的Y向滑轨9321以及位于Y向滑轨9321端部的Y向驱动气缸；Z轴调节机构包括垂直X向底座 931和Y向底座932所在平面的Z向底座933，安装在Z向底座933上的Z向滑轨9331以及位于Z向滑轨9331端部的Z向驱动气缸，且Y向底座932、Z 向底座933以及下述中的安装板934上分别固定安装有与相对应滑轨进行适配的X向滑座、Y向滑座和Z向滑座，因该类滑座均为常规设置，故图中未示出。X向驱动气缸可驱动X向滑座沿X向滑轨9311滑动横移；同理，Y向驱动气缸和Z向驱动气缸的工作过程不再赘述。此外，X向底座931的外侧两端固定安装有X向槽型光电传感器9312，Y向底座932的底部固定安装有X向遮光器9323，同理还分别设置有Y向槽型光电传感器9322、Y向遮光器9333、 Z向槽型光电传感器9332和Z向遮光器9341，上述各槽型光电传感器用于限定相对应的底座或安装板的滑移距离，以防止其脱出。

请参阅图7所示，激光刻字组件91包括三维动态聚焦激光振镜911和与其连接的激光器以及第二激光测距仪912，三维动态聚焦激光振镜911通过安装板934安装在Z轴调节机构的一侧；激光刻字机构90还包括工业相机92，三维动态聚焦激光振镜911和第二激光测距仪912、工业相机92相邻设置，三维动态聚焦激光振镜911前端通过螺栓固定连接刻字针头913，激光器发射出的激光经三维动态聚焦激光振镜911聚焦之后利用刻字针头913于轮毂筋条的背部进行刻字，第二激光测距仪912用于测量轮毂与三维动态聚焦激光振镜911的距离并反馈至三维调节机构93，三维调节机构93根据接收的距离信号调节三维动态聚焦激光振镜911至与轮毂的间距达到工作距离(即焦距)，使得不同轮型的轮毂刻字的位置与三维动态聚焦激光振镜911的距离始终恒定，工业相机92用于将轮毂的刻字位置反馈至三维调节机构93，三维调节机构93根据接收的刻字位置信号对X轴调节机构和Y轴调节机构进行微调。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于，包括轮毂输送机构、轮毂测高机构(50)、夹紧旋转机构(70)、一维码扫码识别机构以及激光刻字机构(90)；

所述轮毂输送机构，包括进料辊道(30)和出料辊道(31)，其分别用于输送轮毂进料和出料；

所述轮毂测高机构(50)，设置在所述进料辊道(30)上方，包括第一激光测距仪，其用于测量轮毂的高度并生成高度信号并以此为基准调节所述一维码扫码识别机构中活动式一维码读码机构(81)的高度；

所述夹紧旋转机构(70)，设置在所述进料辊道(30)和所述出料辊道(31)之间，包括用于夹持轮毂的夹紧组件(74)和轮毂夹紧之后将轮毂抬升的轮毂抬升电机(71)以及驱动夹紧组件(74)进行旋转的中空旋转平台(73)；

所述一维码扫码识别机构，设置在所述进料辊道(30)和所述出料辊道(31)之间的两侧，包括固定式一维码读码机构(80)和所述活动式一维码读码机构(81)，其用于识别轮毂一维码信息并以此为基准确定激光刻字内容；

所述激光刻字机构(90)，设置在所述进料辊道(30)和所述出料辊道(31)之间的下方，包括三维调节机构(93)以及安装在三维调节机构(93)上的激光刻字组件(91)；其用于移至所述夹紧旋转机构(70)下方的预定刻字位置并对轮毂进行刻字作业。

2.根据权利要求1所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述进料辊道(30)的入口处设置有进料导向机构(40)；所述进料导向机构(40)包括两个在激光刻字机构(90)进行刻字作业时阻止其他轮毂进入进料辊道(30)的导向柱(44)，所述导向柱(44)的下方设置有用以驱动所述导向柱(44)上下移动的升降气缸(42)，所述进料辊道(30)的两侧设置有光电开关(32)，且光电开关(32)的信号输出端与所述进料导向机构(40)的升降气缸(42)连接，用于触发进料导向机构(40)中导向柱(44)的升降。

3.根据权利要求2所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述进料导向机构(40)还包括固设在进料辊道(30)下方、用以安装所述升降气缸(42)的升降气缸固定架(41)，所述升降气缸(42)的输出端固定连接有导向柱连接板(43)，两个所述导向柱(44)对称安装在导向柱连接板(43)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述轮毂抬升电机(71)固定架设在所述进料辊道(30)和所述出料辊道(31)之间，且轮毂抬升电机(71)的输出端连接驱动有抬升板(72)，所述中空旋转平台(73)固定设在抬升板(72)上，且中空旋转平台(73)上适配有用于防止轮毂旋转时中空旋转平台(73)中气管产生缠绕的旋转接头(731)；所述夹紧组件(74)包括由所述中空旋转平台(73)驱动旋转的基座板(741)以及固设在基座板(741)下方的承载板(742)，所述基座板(741)上固设有夹紧气缸(743)，所述承载板(742)上设置有由所述夹紧气缸(743)驱动、可同步向内滑移的活动板(744)，两所述活动板(744)上均设置有用于夹紧轮毂轮缘的夹紧导柱(747)。

5.根据权利要求4所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：两所述活动板(744)相对的一侧均活动设置有联杆(746)，所述承载板(742)上转动连接有联动板(745)，所述联杆(746)的两端分别与活动板(744)和联动板(745)转动连接；所述承载板(742)沿其长度方向安装有滑轨(7421)，所述活动板(744)的底部安装有与所述滑轨(7421)相适配的滑座(7441)。

6.根据权利要求1所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述固定式一维码读码机构(80)和活动式一维码读码机构(81)相正对布设；所述固定式一维码读码机构(80)为固设在轮毂输送机构一侧的一维码读码器，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂下轮缘的一维码；所述活动式一维码读码机构(81)包括活动设置在轮毂输送机构另一侧的一维码读码器以及驱动该一维码读码器进行高度调节的电缸，当轮毂置于辊道上，该一维码读码器对应轮毂上轮缘的一维码。

7.根据权利要求1所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述三维调节机构(93)包括分别沿X轴、Y轴和Z轴方向的X轴调节机构、Y轴调节机构和Z轴调节机构，三组调节机构的构造相同；所述激光刻字组件(91)包括三维动态聚焦激光振镜(911)和与其连接的激光器以及第二激光测距仪(912)，所述三维动态聚焦激光振镜(911)通过安装板(934)安装在Z轴调节机构的一侧；所述激光刻字机构(90)还包括工业相机(92)，所述三维动态聚焦激光振镜(911)和所述第二激光测距仪(912)、工业相机(92)相邻设置，所述三维动态聚焦激光振镜(911)前端固设有刻字针头(913)，所述激光器发射出的激光经三维动态聚焦激光振镜(911)聚焦之后利用刻字针头(913)于轮毂筋条的背部进行刻字，所述第二激光测距仪(912)用于测量轮毂与三维动态聚焦激光振镜(911)的距离并反馈至所述三维调节机构(93)，所述三维调节机构(93)根据接收的距离信号调节三维动态聚焦激光振镜(911)至与轮毂的间距达到工作距离(即焦距)，所述工业相机(92)用于将轮毂的刻字位置反馈至所述三维调节机构(93)，所述三维调节机构(93)根据接收的刻字位置信号对X轴调节机构和Y轴调节机构进行微调。

8.根据权利要求1所述的一种轮毂用激光刻字设备，其特征在于：所述轮毂输送机构上架设有桁架(60)，所述轮毂测高机构(50)、一维码扫码识别机构以及激光刻字机构(90)均安装在桁架(60)上；所述轮毂输送机构上且位于桁架(60)的外部盖合有上钣金外罩(20)，所述上钣金外罩(20)的下方设置有下钣金外罩(10)；所述上钣金外罩(20)靠近进料辊道(30)和出料辊道(31)的一侧均开设有开口，所述上钣金外罩(20)的正面设置有操作台(21)，所述操作台(21)包括显示器、触控屏、鼠标以及键盘，所述上钣金外罩(20)的顶部设置有用于显示机器运行状态的三色灯(22)。

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