CN213672421U - 一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，所述设备包括工作台、激光打标机、用于固定骨关节的气动夹具、用于放置骨关节的临时物料摆放台、用于调整骨关节打标角度的六轴机械臂和控制器，所述激光打标机及气动夹具均设于工作台上，所述气动夹具位于激光打标机的下方，所述临时物料摆放台和六轴机械臂一左一右分别设于工作台的两侧，所述控制器分别与激光打标机、气动夹具及六轴机械臂电连接。与现有技术相比，本实用新型能有效解决难度较大的医疗用具有复杂曲面的骨关节的打标功能，效率高、通用性强、节约人工。

Description

一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备

技术领域

本实用新型属于激光打标领域，具体涉及一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备。

背景技术

激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记，用激光束使表层物质的蒸发露出深层物质，或者导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图形、文字。

目前，激光打标广泛应用于服装辅料、医疗、建筑陶瓷、饮料包装、织物切割、橡胶制品、外壳铭牌、电子元件、皮革等行业。其中，在医疗领域，可采用激光打标设备在骨关节上进行打标，而骨关节具有多个复杂曲面，每个曲面上均有相应的α角和β角，采用常见的手动打标方法无法实现多段渐变骨关节曲面的激光打标需求，即手动打标无法满足图纸精度要求，打标报废率高。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，能有效解决难度较大的医疗用具有复杂曲面的骨关节的打标功能，效率高、通用性强、节约人工。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，所述设备包括工作台、激光打标机、用于固定骨关节的气动夹具、用于放置骨关节的临时物料摆放台、用于调整骨关节打标角度的六轴机械臂和控制器，所述激光打标机及气动夹具均设于工作台上，所述气动夹具位于激光打标机的下方，所述临时物料摆放台和六轴机械臂一左一右分别设于工作台的两侧，所述控制器分别与激光打标机、气动夹具及六轴机械臂电连接。控制器内置PLC控制系统，存储有相应骨关节的结构特征信息，可根据实际进行打标的骨关节来控制六轴机械臂进行运动，该控制器也用于控制气动夹具的开关以及激光打标机的工作状态，本实用新型中的激光打标机采用现有的设备。

所述气动夹具上设有传感器，所述传感器和控制器电连接。该传感器可感知气动夹具是否放置有骨关节以及操作员靠近气动夹具要取下骨关节的动作，进而将这种信号传递给控制器，令控制器发出相应的指令。

所述气动夹具和工作台之间设有气动夹具连接件，该气动夹具连接件可采用高度可调的支座，用来调整气动夹具和激光打标机的打标处之间的距离。

所述设备还包括用于放置六轴机械臂及控制器的推车，该推车可用于调整六轴机械臂相对于激光打标机的位置。

所述推车包括多层放置台，位于顶层的放置台上设有机械臂固定底座，所述六轴机械臂设于机械臂固定底座上，所述机械臂固定底座和位于顶层的放置台之间设有固定底座连接板，该固定底座连接板水平放置，可增大放置台的受力面积，减小压强，更稳定。

所述推车的底部设有多个碟刹脚轮，该碟刹脚轮是指带有碟刹的脚轮，脚轮便于推车的移动，碟刹便于及时固定住推车。

所述推车上设有把手，方便移动推车。

所述设备还包括设于工作台一侧的限位围栏，所述限位围栏上留有供推车进出的开口，该限位围栏用于限制推车的位置，进而对六轴机械臂的位置进行限定，便于六轴机械臂可根据骨关节上各个面的α角精确调整骨关节的位置从而进行打标。

所述推车上设有锁紧装置，该锁紧装置采用卡扣装置，当推车移动至限位围栏中时，操作卡扣装置使推车和限位围栏锁紧固定。

所述工作台的底部设有多个万向轮和多个支脚，当工作台位置固定时，可收起万向轮，工作台通过支脚进行固定，当工作台需要移动时，便可利用万向轮进行移动。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、能有效解决难度较大的医疗用具有复杂曲面的骨关节的打标功能。

2、效率高：全程采用人工和激光打标机的配合进行打标每日完成50件，使用此设备每日能完成打标300件以上，产能提升六倍以上。

3、通用性强：六轴机械臂除了实现打标动作外，必要时候也可以协助完成上下料功能。

4、稳定性好：PLC控制系统，往复重复定位精度高。

5、移动方便：移动式推车机构，携带碟刹脚轮。

6、节约人工：代替人工完成复杂动作打标，操作员只需完成上下料动作，对操作员的要求较低。

附图说明

图1为自动化激光打标设备的主视结构示意图；

图2为自动化激光打标设备的侧视结构示意图。

图中：1-激光打标机；2-临时物料摆放台；3-操作员；4-六轴机械臂；5-机械臂固定底座；6-固定底座连接板；7-推车；8-控制器；9-锁紧装置；10-限位围栏；11-碟刹脚轮；12-骨关节；13-气动夹具；14-传感器；15-气动夹具连接件；16-放置台；17-把手；18-万向轮；19-支脚；20-工作台。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

如图1、2所示，一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，包括工作台20、激光打标机1、用于固定骨关节12的气动夹具13、用于放置骨关节12的临时物料摆放台2(临时物料摆放台2的底部也设有支撑柱进行支撑)、用于调整骨关节12打标角度的六轴机械臂4、控制器8、用于放置六轴机械臂4及控制器8的推车7和限位围栏10(由三个支架依次连接而成)，此设备采用人工上料和人工下料，因此图1、2中设有操作员3，操作员3位于工作台20的侧部，并正对激光打标机1，工作台20的底部设有多个万向轮18和多个支脚19，激光打标机1及气动夹具13均设于工作台20上，气动夹具13位于激光打标机1的下方，气动夹具13和激光打标机1之间留有容纳骨关节12的空间，气动夹具13和工作台20之间设有气动夹具连接件15，气动夹具13上设有传感器14(内置在气动夹具13中)，临时物料摆放台2和推车7一左一右分别设于工作台20的两侧，限位围栏10与推车7同侧设置，限位围栏10上留有供推车7进出的开口(该开口远离工作台20，朝外设置)，推车7包括多层放置台16(上下相邻的放置台16之间采用立柱进行连接)、多个设于推车7底部的碟刹脚轮11、把手17(设于推车7的端部，并远离工作台20)以及用于与限位围栏10连接的锁紧装置9，位于顶层的放置台16上设有机械臂固定底座5，六轴机械臂4设于机械臂固定底座5上，机械臂固定底座5和位于顶层的放置台16之间设有固定底座连接板6，控制器8分别与激光打标机1、气动夹具13、传感器14及六轴机械臂4电连接。本实用新型中的激光打标机、气动夹具、六轴机械臂、传感器等均采用现有的设备。

本实用新型的工作原理是：先将推车7移动至限位围栏10处，利用锁紧装置9将推车7锁紧，之后打开设备的总电源，控制器8启动，激光打标机1启动，操作员3从临时物料摆放台2上把未达标的骨关节12取下放置在气动夹具13上，之后移开手，气动夹具13通过传感器14感知到骨关节12，发出信号给控制器8控制气动夹具13启动夹住骨关节12，控制器8发出IO信号给六轴机械臂4和激光打标机1，六轴机械臂4和激光打标机1同步打标完成打标动作，加工完成后六轴机械臂4转向至指定位置(即人工上下料区)，操作员3手触碰到骨关节12，传感器14感知到操作员3的手，发出信号给控制器8控制气动夹具13松开骨关节12，操作员3再把已打标完成的骨关节12取下放入临时物料摆放台2，以上动作循环往复。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述设备包括工作台(20)、激光打标机(1)、用于固定骨关节(12)的气动夹具(13)、用于放置骨关节(12)的临时物料摆放台(2)、用于调整骨关节(12)打标角度的六轴机械臂(4)和控制器(8)，所述激光打标机(1)及气动夹具(13)均设于工作台(20)上，所述气动夹具(13)位于激光打标机(1)的下方，所述临时物料摆放台(2)和六轴机械臂(4)一左一右分别设于工作台(20)的两侧，所述控制器(8)分别与激光打标机(1)、气动夹具(13)及六轴机械臂(4)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述气动夹具(13)上设有传感器(14)，所述传感器(14)和控制器(8)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述气动夹具(13)和工作台(20)之间设有气动夹具连接件(15)。

4.根据权利要求1所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述设备还包括用于放置六轴机械臂(4)及控制器(8)的推车(7)。

5.根据权利要求4所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述推车(7)包括多层放置台(16)，位于顶层的放置台(16)上设有机械臂固定底座(5)，所述六轴机械臂(4)设于机械臂固定底座(5)上，所述机械臂固定底座(5)和位于顶层的放置台(16)之间设有固定底座连接板(6)。

6.根据权利要求4所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述推车(7)的底部设有多个碟刹脚轮(11)。

7.根据权利要求4所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述推车(7)上设有把手(17)。

8.根据权利要求4所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述设备还包括设于工作台(20)一侧的限位围栏(10)，所述限位围栏(10)上留有供推车(7)进出的开口。

9.根据权利要求8所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述推车(7)上设有锁紧装置(9)。

10.根据权利要求1所述的一种用于具有复杂曲面的骨关节的自动化激光打标设备，其特征在于，所述工作台(20)的底部设有多个万向轮(18)和多个支脚(19)。

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