CN213163670U - 高效双头激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效双头激光打标机，包括：激光打标模组、Z轴升降驱动模组、真空吸附平台、X轴驱动滑移模组和Y轴驱动滑移模组，所述激光打标模组设置有两组，用于同时对待加工材料进行激光打标；Z轴升降驱动模组分别对称设置在两组所述激光打标模组的外侧；真空吸附平台设置在所述激光打标模组下方，所述真空吸附平台上安装有夹料装置，所述夹料装置能够对吸附后的待加工材料进行夹紧定位；所述真空吸附平台安装在所述X轴驱动滑移模组上，所述X轴驱动滑移模组安装在所述Y轴驱动滑移模组上。本实用新型一种高效双头激光打标机，具有双激光打标头，增大激光打标面积，提高打标效率，且打标精度高、打标效果好。

Description

高效双头激光打标机

技术领域

本实用新型涉及打标机领域，特别涉及一种高效双头激光打标机。

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。目前随着激光器的可靠性和实用性的提高，加上计算机技术的迅速发展和光学器件的改进，激光打标技术得到了长足的发展；激光打标机由于具有打标精度高、加工速度快，成本低廉，自动化水平高，不产生机械挤压或机械应力损坏被加工物品等诸多优点，使得激光打标机的应用越来越广泛和普及。

传统的待加工材料通过激光打标机，通过将待加工材料放置在与激光打标机相对应的位置，激光打标机再利用高能量密度的激光对工件某一部分进行照射，打出标记。采用这种方式的激光打标机对于需要多个位置、不同平面的材料打标具有一定的局限，且无法满足打标工作界面大的材料，需要配合专用的工作台，并调整进行后续打标，导致打标效率低，影响生产效率，并且打标效果不好、精度不高，自动化程度低，需要人工配合，增加生产成本。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高效双头激光打标机，具有双激光打标头，增大激光打标面积，能够适用于需多位置、不同平面打标的材料，提高打标效率，且打标精度高、打标效果好。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效双头激光打标机，包括：

激光打标模组，所述激光打标模组设置有两组，用于同时对待加工材料进行激光打标；

Z轴升降驱动模组，分别对称设置在两组所述激光打标模组的外侧，用于分别驱动所述激光打标模组升降进行调焦；

真空吸附平台，设置在所述激光打标模组下方，用于吸附待加工材料；所述真空吸附平台上安装有夹料装置，所述夹料装置能够对吸附后的待加工材料进行夹紧定位；

X轴驱动滑移模组，所述真空吸附平台安装在所述X轴驱动滑移模组上，所述X轴驱动滑移模组驱动所述真空吸附平台沿X轴方向水平移动；

Y轴驱动滑移模组，所述X轴驱动滑移模组安装在所述Y轴驱动滑移模组上，所述Y轴驱动滑移模组驱动所述X轴驱动滑移模组带动所述真空吸附平台沿Y轴方向水平同步移动。

作为本实用新型的进一步改进，所述夹料装置包括对称设置在所述真空吸附平台上两个第一夹料推杆，所述真空吸附平台的侧面设置有横向滑轨，两个所述第一夹料推杆分别通过第一滑块滑配在所述横向滑轨上；所述第一夹料推杆上均设置有第二夹料推杆，所述第二夹料推杆通过第二滑块滑动安装在所述第一滑块上，所述第二滑块由第一气缸驱动沿竖直方向移动。

作为本实用新型的进一步改进，两个所述第一夹料推杆分别连接有第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第二气缸，第二气缸驱动其中一所述第一夹料推杆在所述横向滑轨上滑动；所述第二驱动装置包括步进电机和由所述步进电机驱动的皮带轮机构，所述皮带轮机构与另一所述第一夹料推杆固定连接，并带动该所述第一夹料推杆在所述横向滑轨上滑动。

作为本实用新型的进一步改进，所述激光打标模组均包括有激光器、扩束镜和场镜，所述激光器发射的激光依次经所述扩束镜和所述场镜进行打标；所述扩束镜上安装有四维镜架调节装置，用于对经所述扩束镜的激光进行调直。

作为本实用新型的进一步改进，所述真空吸附平台的正上方设置有平整压紧机构，所述平整压紧机构包括安装架和若干平整压紧气缸，所述安装架上设置有若干腰型孔，所述平整压紧气缸对应固定在所述腰型孔内，所述平整压紧气缸的气缸轴上安装有压头。

作为本实用新型的进一步改进，所述真空吸附平台的正上方设置有第一视觉检测装置和第二视觉检测装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述Z轴升降驱动模组包括Z轴伺服电机、由所述Z轴伺服电机驱动的Z轴滚珠丝杆模组和位于所述Z轴滚珠丝杆模组两侧的Z轴滑轨，所述激光打标模组与所述Z轴滚珠丝杆模组连接，并通过滑块滑配在所述Z轴滑轨上。

作为本实用新型的进一步改进，所述Z轴升降驱动模组上设置有感应装置，所述感应装置为光电开关感应器。

作为本实用新型的进一步改进，所述X轴驱动滑移模组包括X轴伺服电机、由所述X轴伺服电机驱动的X轴滚珠丝杆模组和位于所述X轴滚珠丝杆模组两侧的X轴滑轨，所述真空吸附平台与所述X轴滚珠丝杆模组连接，并通过滑块滑配在所述X轴滑轨上；所述Y轴驱动滑移模组包括Y轴伺服电机、由所述Y轴伺服电机驱动的Y轴滚珠丝杆模组和位于所述Y轴滚珠丝杆模组两侧的Y轴滑轨，所述X轴驱动滑移模组与所述Y轴滚珠丝杆模组连接，并通过滑块滑配在所述Y轴滑轨上。

作为本实用新型的进一步改进，所述真空吸附平台上设置有多个真空吸附孔和与所述真空吸附孔连通的抽气口，所述抽气口连接有伸缩管，所述伸缩管经转向通道由横向转变为纵向布置。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型提供一种高效双头激光打标机，设置有两组激光打标模组，两组激光打标模组并列间隔布置，两组激光打标模组的打标面积相邻，增加了打标机的打标面积，可同时对加工材料进行打标，大大提高了打标效率；

2、两组激光打标模组分别通过Z轴升降驱动模组进行调焦，对于同一待加工材料的不同高度打标面，能够同时进行打标，适用范围广，进一步提高打标效率；

3、通过真空吸附平台吸附加工材料，并在真空吸附平台上设置有夹料装置，能够很好的对吸附的加工材料进行夹紧，防止在移动或打标过程中加工材料出现晃动、偏移，提高打标精度；同时在打标区域上方安装有平整压紧机构，能够压紧加工材料，使加工材料平整，提高打标效果；

4、真空吸附平台通过X轴驱动滑移模组和Y轴驱动滑移模组驱动移动至打标位置，自动程度高，可实现高精度打标。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型激光打标模组和Z轴升降驱动模组的立体图；

图3为本实用新型四维镜架调节装置的立体图；

图4为本实用新型Z轴升降驱动模组的立体图；

图5为本实用新型真空吸附平台、夹料装置以及平整压紧机构的立体图；

图6为本实用新型真空吸附平台和夹料装置的立体图；

图7为本实用新型真空吸附平台、X轴驱动滑移模组以及Y轴驱动滑移模组的结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——激光打标模组； 101——激光器；

102——扩束镜； 103——场镜；

2——Z轴升降驱动模组； 201——Z轴伺服电机；

202——Z轴滚珠丝杆模组； 203——Z轴滑轨；

204——感应装置； 3——真空吸附平台；

4——夹料装置； 401——第一夹料推杆；

402——横向滑轨； 403——第一滑块；

404——第二夹料推杆； 405——第二滑块；

406——第一气缸； 5——X轴驱动滑移模组；

501——X轴伺服电机； 502——X轴滚珠丝杆模组；

503——X轴滑轨； 6——Y轴驱动滑移模组；

601——Y轴伺服电机； 602——Y轴滚珠丝杆模组；

603——Y轴滑轨； 7——第二气缸；

8——步进电机； 9——皮带轮机构；

10——四维镜架调节装置； 1001——上下摆幅调节块；

1002——第一调节滑块； 1003——连接板；

1004——左右摆幅调节块； 1005——第二调节滑块；

1006——调节底板； 11——平整压紧机构；

1101——安装架； 11011——腰型孔；

1102——平整压紧气缸； 12——第一视觉检测装置；

13——第二视觉检测装置； 14——转向通道；

15——支架； 16——抽气口。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型的一个较佳实施例作详细说明。

参阅图1至图7，本实用新型提供一种高效双头激光打标机，包括：激光打标模组1、Z轴升降驱动模组2、真空吸附平台3、X轴驱动滑移模组5、Y轴驱动滑移模组6和支架15。激光打标模组1设置有两组，两组激光打标模组1并列间隔布置，使得两组激光打标模组1的打标面积相邻，增加了打标机的打标面积。两组激光打标模组1分别通过Z轴升降驱动模组2对称安装在支架15上，激光打标模组1用于同时对待加工材料进行激光打标。激光打标模组1均包括有激光器101、扩束镜102和场镜103，激光器101发射的激光依次经扩束镜102和场镜103向下垂直发射进行打标。扩束镜102上安装有四维镜架调节装置10，四维镜架调节装置10用于对经扩束镜102的激光进行调直。

参阅图3，四维镜架调节装置10包括上下摆幅调节块1001、第一调节滑块1002、连接板1003、左右摆幅调节块1004、第二调节滑块1005和调节底板1006，上下摆幅调节块1001上安装有微分尺和偏心轴承，微分尺的调节杆抵靠在偏心轴承上，通过转动微分尺，使调节杆伸缩带动偏心轴承，上下摆幅调节块1001受到挤压转动，进而实现扩束镜102上下摆幅角度调节。上下摆幅调节块1001上固定安装有第一调节滑块1002，第一调节滑块1002滑动连接在连接板1003一侧，第一调节滑块1002顶部固定有微分尺，微分尺的调节杆抵靠在连接板1003顶部，通过转动微分尺，使调节杆伸缩，进而使第一调节滑块1002滑动，调节扩束镜102上下位置。左右摆幅调节块1004安装在连接板1003底部，其调节结构与上下摆幅调节块1001调节结构相同，能够实现扩束镜102左右摆幅角度调节。第二调节滑块1005与左右摆幅调节块1004固定连接，并与调节底板1006滑动配合，其调节结构与第一调节滑块1002调节结构相同，能够实现扩束镜102左右位置调节。第一调节滑块1002和第二调节滑块1005内均安装有复位弹簧，微分尺调节调节杆收缩时，第一调节滑块1002和第二调节滑块1005在复位弹簧作用下能够朝向收缩方向移动。其中各调节部位均安装有手柄螺栓锁紧机构，通过拧紧手柄螺栓，进而实现对各滑动部件锁紧。激光器101发射的激光经四维镜架调节装置10调节后能够水平正向进入场镜103中，提高打标效果与精度。

参阅图2和图4，Z轴升降驱动模组2设置有两个，两个Z轴升降驱动模组2分别对称设置在两组激光打标模组1相向的外侧，两个Z轴升降驱动模组2均安装在支架15上。两个Z轴升降驱动模组2分别驱动激光打标模组1升降进行调焦，对于同一待加工材料的不同高度打标面，能够同时进行打标，提高打标效率。Z轴升降驱动模组2包括Z轴伺服电机201、由Z轴伺服电机201驱动的Z轴滚珠丝杆模组202和位于Z轴滚珠丝杆模组202两侧的Z轴滑轨203，激光打标模组1通过激光器载料板与Z轴滚珠丝杆模组202连接，激光器载料板并通过滑块滑配在Z轴滑轨203上。Z轴伺服电机201启动，驱动Z轴滚珠丝杆模组202带动激光器载料板升降，进而使安装在激光器载料板上的激光打标模组1升降进行调焦。其中，Z轴升降驱动模组2上设置有感应装置204，感应装置204为光电开关感应器，光电开关感应器为U形光电开关感应器，设置有三个，分别为上限位光电开关、原点光电开关和下限位光电开关，同时激光器载料板上设置有与感应装置204配合使用的挡片。能够确保Z轴升降驱动模组2驱动激光打标模组1升降的精度。

参阅图5，真空吸附平台3设置在激光打标模组1下方，用于吸附待加工材料。真空吸附平台3上安装有夹料装置4，夹料装置4能够对吸附后的待加工材料进行夹紧定位。夹料装置4包括对称设置在真空吸附平台3顶部左右两端的两个第一夹料推杆401，真空吸附平台3的前后两侧面均设置有横向滑轨402，两个第一夹料推杆401的前后两端部均安装有第一滑块403，第一滑块403滑配在横向滑轨402上。第一夹料推杆401上方均设置有第二夹料推杆404，第二夹料推杆404的两端部均安装有第二滑块405，第一滑块403外侧均安装有固定块，固定块外侧设置有导轨，第二滑块405滑配在导轨上。第二滑块405上均连接有第一气缸406，第二滑块405由第一气缸406驱动沿竖直方向移动。左右两个第二夹料推杆404相对的侧面上等间距排列安装有若干夹块。

参阅图6，两个第一夹料推杆401分别连接有第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置包括第二气缸7，左侧第一夹料推杆401两端通过第一滑块403外侧的固定块安装有横板，横板位于真空吸附平台3底部，第二气缸7位于横板一侧，并与横板连接，第二气缸7驱动横板带动第一夹料推杆401在横向滑轨402上滑动。第二驱动装置包括步进电机8和由步进电机8驱动的皮带轮机构9，步进电机8安装在真空吸附平台3左侧，皮带轮机构9的转轮安装在真空吸附平台3右侧，位于右侧的第一夹料推杆401底部同样安装有横板，横板通过夹片与皮带轮机构9的皮带固定连接，步进电机8通过皮带轮机构9带动该第一夹料推杆401在横向滑轨402上滑动。

参阅图7，真空吸附平台3安装在X轴驱动滑移模组5上，X轴驱动滑移模组5驱动真空吸附平台3沿X轴方向水平移动。X轴驱动滑移模组5包括X轴伺服电机501、由X轴伺服电机501驱动的X轴滚珠丝杆模组502和位于X轴滚珠丝杆模组502两侧的X轴滑轨503，真空吸附平台3与X轴滚珠丝杆模组502连接，真空吸附平台3并通过滑块滑配在X轴滑轨503上。X轴伺服电机501启动，通过X轴滚珠丝杆模组502带动真空吸附平台3沿X轴水平左右移动。Y轴驱动滑移模组6包括Y轴伺服电机601、由Y轴伺服电机601驱动的Y轴滚珠丝杆模组602和位于Y轴滚珠丝杆模组602两侧的Y轴滑轨603，X轴驱动滑移模组5与Y轴滚珠丝杆模组602连接，并通过滑块滑配在Y轴滑轨603上。Y轴伺服电机601启动，通过Y轴滚珠丝杆模组602驱动X轴驱动滑移模组5带动真空吸附平台3沿Y轴方向水平前后同步移动。

参阅图1、图2和图5，真空吸附平台3的正上方设置有平整压紧机构11，平整压紧机构11包括安装架1101和若干平整压紧气缸1102，安装架1101固定安装在支架15上，安装架1101上设置有若干腰型孔11011，平整压紧气缸1102对应固定在腰型孔11011内，且可在腰型孔内调整位置，以适用于不同的加工材料。安装架1101上还固定安装有若干第一视觉检测装置12，第一视觉检测装置12用于检测放置在真空吸附平台3上的加工材料上是否有障碍物。平整压紧气缸1102的气缸轴上安装有压头，第一视觉检测装置12检测加工材料上无障碍物后，平整压紧气缸1102驱动气缸轴向下移动，使压头压住加工材料，使加工材料平整，提高打标精度与效果。真空吸附平台3的正上方设置有第二视觉检测装置13，第二视觉检测装置13安装在激光器载料板上，第二视觉检测装置为CCD相机，用于检测及定位打标位置。其中，在激光打标模组1下方还安装有除尘装置，除尘装置包括喇叭状吸风罩，吸风罩正对于激光打标区域，吸风罩通过吸风管道连接有风机，通过吸风罩可以对激光加工区域不断的进行吸风，以去除烟尘等杂质，保证激光加工质量。

参阅图1和图6，真空吸附平台3上设置有多个真空吸附孔和与真空吸附孔连通的抽气口16，抽气口16位于真空吸附平台3的右侧，抽气口16连接有伸缩管。X轴驱动滑移模组5上设置有沿X轴水平横向的第一管槽，Y轴驱动滑移模组6上设置有沿Y轴水平纵向的第二管槽，由抽气口16连出的伸缩管经一通道布置在横向的第一管槽内，并经转向通道14布置在纵向的第二管槽内，伸缩管具有一定的伸缩程度，采用此结构设计，能够使真空吸附平台3可沿X轴或Y轴随意移动。抽气电机通过伸缩管不断的抽气，使真空吸附平台3内产生负压，进而吸附加工材料。

本实施例工作原理为：第二气缸7和步进电机8分别驱动两个第一夹料推杆401相向移动，并且第一气缸406驱动第二滑块405沿竖直方向向上移动，让出上料空间。外部机械手上料，将加工材料放置在真空吸附平台3上，真空吸附平台3吸附住加工材料，第一气缸406驱动第二滑块405沿竖直方向向下移动，并且第二气缸7和步进电机8分别驱动两个第一夹料推杆401相对移动，使两侧的夹块夹紧加工材料。X轴驱动滑移模组5和Y轴驱动滑移模组6驱动真空吸附平台3移动，使加工材料到达打标区域，第一视觉检测装置12检测加工材料上无障碍物后，平整压紧气缸1102驱动气缸轴向下移动，使压头压住加工材料，使加工材料平整。两组激光打标模组1分别通过Z轴升降驱动模组2升降调焦后，同时对加工材料进行打标，具有增大激光打标面积、能够适用于需多位置、不同平面打标的材料、提高打标效率、且打标精度高、打标效果好等优点。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种高效双头激光打标机，其特征在于，包括：

激光打标模组(1)，所述激光打标模组(1)设置有两组，用于同时对待加工材料进行激光打标；

Z轴升降驱动模组(2)，分别对称设置在两组所述激光打标模组(1)的外侧，用于分别驱动所述激光打标模组(1)升降进行调焦；

真空吸附平台(3)，设置在所述激光打标模组(1)下方，用于吸附待加工材料；所述真空吸附平台(3)上安装有夹料装置(4)，所述夹料装置(4)能够对吸附后的待加工材料进行夹紧定位；

X轴驱动滑移模组(5)，所述真空吸附平台(3)安装在所述X轴驱动滑移模组(5)上，所述X轴驱动滑移模组(5)驱动所述真空吸附平台(3)沿X轴方向水平移动；

Y轴驱动滑移模组(6)，所述X轴驱动滑移模组(5)安装在所述Y轴驱动滑移模组(6)上，所述Y轴驱动滑移模组(6)驱动所述X轴驱动滑移模组(5)带动所述真空吸附平台(3)沿Y轴方向水平同步移动。

2.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述夹料装置(4)包括对称设置在所述真空吸附平台(3)上两个第一夹料推杆(401)，所述真空吸附平台(3)的侧面设置有横向滑轨(402)，两个所述第一夹料推杆(401)分别通过第一滑块(403)滑配在所述横向滑轨(402)上；所述第一夹料推杆(401)上均设置有第二夹料推杆(404)，所述第二夹料推杆(404)通过第二滑块(405)滑动安装在所述第一滑块(403)上，所述第二滑块(405)由第一气缸(406)驱动沿竖直方向移动。

3.根据权利要求2所述的高效双头激光打标机，其特征在于：两个所述第一夹料推杆(401)分别连接有第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置包括第二气缸(7)，第二气缸(7)驱动其中一所述第一夹料推杆(401)在所述横向滑轨(402)上滑动；所述第二驱动装置包括步进电机(8)和由所述步进电机(8)驱动的皮带轮机构(9)，所述皮带轮机构(9)与另一所述第一夹料推杆(401)固定连接，并带动该所述第一夹料推杆(401)在所述横向滑轨(402)上滑动。

4.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述激光打标模组(1)均包括有激光器(101)、扩束镜(102)和场镜(103)，所述激光器(101)发射的激光依次经所述扩束镜(102)和所述场镜(103)进行打标；所述扩束镜(102)上安装有四维镜架调节装置(10)，用于对经所述扩束镜(102)的激光进行调直。

5.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述真空吸附平台(3)的正上方设置有平整压紧机构(11)，所述平整压紧机构(11)包括安装架(1101)和若干平整压紧气缸(1102)，所述安装架(1101)上设置有若干腰型孔(11011)，所述平整压紧气缸(1102)对应固定在所述腰型孔(11011)内，所述平整压紧气缸(1102)的气缸轴上安装有压头。

6.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述真空吸附平台(3)的正上方设置有第一视觉检测装置(12)和第二视觉检测装置(13)。

7.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述Z轴升降驱动模组(2)包括Z轴伺服电机(201)、由所述Z轴伺服电机(201)驱动的Z轴滚珠丝杆模组(202)和位于所述Z轴滚珠丝杆模组(202)两侧的Z轴滑轨(203)，所述激光打标模组(1)与所述Z轴滚珠丝杆模组(202)连接，并通过滑块滑配在所述Z轴滑轨(203)上。

8.根据权利要求7所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述Z轴升降驱动模组(2)上设置有感应装置(204)，所述感应装置(204)为光电开关感应器。

9.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述X轴驱动滑移模组(5)包括X轴伺服电机(501)、由所述X轴伺服电机(501)驱动的X轴滚珠丝杆模组(502)和位于所述X轴滚珠丝杆模组(502)两侧的X轴滑轨(503)，所述真空吸附平台(3)与所述X轴滚珠丝杆模组(502)连接，并通过滑块滑配在所述X轴滑轨(503)上；所述Y轴驱动滑移模组(6)包括Y轴伺服电机(601)、由所述Y轴伺服电机(601)驱动的Y轴滚珠丝杆模组(602)和位于所述Y轴滚珠丝杆模组(602)两侧的Y轴滑轨(603)，所述X轴驱动滑移模组(5)与所述Y轴滚珠丝杆模组(602)连接，并通过滑块滑配在所述Y轴滑轨(603)上。

10.根据权利要求1所述的高效双头激光打标机，其特征在于：所述真空吸附平台(3)上设置有多个真空吸附孔和与所述真空吸附孔连通的抽气口(16)，所述抽气口(16)连接有伸缩管，所述伸缩管经转向通道(14)由横向转变为纵向布置。

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