CN216829216U - 一种书签自动激光标刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光标刻技术领域，具体提供了一种书签自动激光标刻装置，所述标刻装置包括：控制机柜，所述控制机柜上设置有控制器和工作台；固定连接于所述工作台上的激光标刻单元，所述激光标刻单元上设置有激光模块；设于所述控制机柜上的书签搬运机构，所述书签搬运机构包括呈U形的转移臂以及用于带动所述转移臂在空间上按照预设轨迹移动的运料组件，所述转移臂的两端设置有用于吸附标签的书签纸吸附组件；本实用新型实施例公开的书签自动激光标刻装置可以实现定制化制作书签，自动化制作标签，同时，还可以在大批量制作和小批量制作之间自由切换。

Description

一种书签自动激光标刻装置

技术领域

本实用新型涉及激光标刻技术领域，尤其涉及一种书签自动激光标刻装置。

背景技术

书签是一种纸质、电子、植物叶片、金属制作的读书用的标签。书签是指为记录阅读进度而夹在书里的薄片。随着网络时代的发展，又衍生出电子书签等，以记录阅读进度和心得。

制作成能长久保存的书签是很有意义的，传统书签使用印刷技术在纸片上印制图案，粘贴标签还需要填油等工艺，传统标签制作工艺具有制作繁琐、耗材多、污染大和无法小批量订制的缺陷，同时传统的标签制作工艺无法实现自动化实时定制，因此，本申请提出了一种书签自动激光标刻装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种书签自动激光标刻装置，以解决目前传统标签制作工艺不能实现自动化实时定制的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种书签自动激光标刻装置，所述标刻装置包括：

控制机柜，所述控制机柜上设置有控制器和工作台；

固定连接于所述工作台上的激光标刻单元，用于自动标刻书签，其中，所述激光标刻单元上设置有激光模块，所述控制器控制所述激光模块发出激光照射放置于所述控制机柜上的书签纸以标刻图案；

设于所述控制机柜上的书签搬运机构，所述书签搬运机构包括呈U形的转移臂以及用于带动所述转移臂在空间上按照预设轨迹移动的运料组件，所述转移臂的两端设置有用于吸附标签的书签纸吸附组件。

进一步的，所述运料组件包括：

Z轴移动机构，用于带动所述转移臂沿Z轴方向移动；

搬运伺服模组，用于带动所述Z轴移动机构沿X轴的方向移动以带动所述转移臂在X轴方向移动。

进一步的，所述运料组件还包括：

第一检测部，用于检测所述Z轴移动机构在搬运伺服模组上的位置。

进一步的，所述第一检测部包括：

固定连接于所述Z轴移动机构上的挡片，所述挡片跟随Z轴移动机构移动；

固定连接于搬运伺服模组上的多个第二位置传感器，所述挡片在所述第二位置传感器处移动时，所述第二位置传感器产生检测信号。

进一步的，所述书签纸吸附组件为真空吸盘，所述运料组件还包括：

固定连接于所述转移臂上的真空检测器，所述真空检测器连接到所述书签纸吸附组件的供气口上。

进一步的，所述激光标刻单元还包括：

手动升降机构，所述激光模块固定连接到手动升降机构上，所述手动升降机构用于调节所述激光模块的高度；

设于所述激光模块的镜头处的斜返镜，用于反射激光以标刻图案；

设于所述手动升降机构上的CCD相机，用于采集书签纸的图像，所述CCD相机设于所述斜返镜远离控制机柜的一侧，且所述CCD相机的光轴与所述斜返镜反射的激光重合。

进一步的，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜上的书签上料单元，用于上料；

设于所述控制机柜上的激光标刻平台，用于放置书签纸，所述激光模块的激光照射至所述激光标刻平台上，所述转移臂通过所述书签纸吸附组件吸取所述书签上料单元上的书签纸并将其放置到所述激光标刻平台上。

进一步的，所述书签上料单元包括：

书签料框，用于存放书签纸以使其整齐摆放；

固定连接于所述控制机柜上的基板；

固定连接于所述基板上的升伺服模组，用于控制所述书签料框升降以控制位于最上层的书签纸与所述激光标刻平台的端面处于同一高度。

进一步的，所述升伺服模组上连接有书签料框模块，所述书签料框可拆卸的连接于所述书签料框模块上，所述升伺服模组通过带动书签料框模块升降带动书签料框升降。

进一步的，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜上的书签下料滑道，用于下料，所述转移臂上的书签纸吸附组件将标刻后的书签纸运送至所述书签下料滑道的上方并在所述书签下料滑道的释放以使得标刻后的书签纸从所述书签下料滑道上滑落。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本实用新型实施例公开的书签自动激光标刻装置通过设置激光标刻单元和书签搬运机构，所述书签搬运机构将书签纸自动搬运至激光标刻单元的下方，激光标刻单元在书签纸上标刻图案，相对于现有的书签制作工艺，本实用新型实施例公开的书签自动激光标刻装置可以实现定制化制作书签，自动化制作标签，同时，还可以在大批量制作和小批量制作之间自由切换。

2、本实用新型实施例公开的书签自动激光标刻装置通过设置书签上料单元和书签下料滑道，在制作书签时自动上料和自动下料，提高了书签制作的自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型公开的书签自动激光标刻装置的结构示意图。

图2为本实用新型公开的书签自动激光标刻装置中书签提升机构的结构示意图。

图3为本实用新型公开的书签自动激光标刻装置中书签搬运机构的结构示意图。

图4为本实用新型公开的书签自动激光标刻装置中激光标刻单元的结构示意图。

附图标记：10、控制机柜；11、工作台；12、支架；13、显示屏；

20、书签上料单元；21、升伺服模组；22、书签料框；23、书签料框模块；24、第一位置传感器；25、基板；

30、激光标刻平台；

40、书签下料滑道；

50、书签搬运机构；51、搬运伺服模组；52、提升气缸；53、书签纸吸附组件；54、真空检测器；55、第二位置传感器；56、挡片；57、转移臂；

60、激光标刻单元；61、手动升降机构；62、激光模块；63、斜返镜；64、CCD相机。

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1

如图1和图3所示，本实用新型的一个实施例提供的一种书签自动激光标刻装置，所述标刻装置包括：

控制机柜10，所述控制机柜10上设置有控制器和工作台11；

固定连接于所述工作台11上的激光标刻单元60，用于自动标刻书签，其中，所述激光标刻单元60上设置有激光模块62，所述控制器控制所述激光模块62发出激光照射放置于所述控制机柜10上的书签纸以标刻图案；

设于所述控制机柜10上的书签搬运机构50，所述书签搬运机构50包括呈U形的转移臂57以及用于带动所述转移臂57在空间上按照预设轨迹移动的运料组件，所述转移臂57的两端设置有用于吸附标签的书签纸吸附组件53；

在本实施例中，在制作书签时，将书签纸放置于所述控制机柜10上或用于存储书签纸的工装上，在接收到的定制图案后，将输入控制器内，启动本标刻装置，所述运料组件带动所述提升气缸52在控制机柜10上移动，所述提升气缸52带动靠近书签纸的书签纸吸附组件53移动到书签纸上，此时，所述控制器控制所述书签纸吸附组件53吸附书签纸，在完成书签纸吸附后，所述控制器控制运料组件带动所述提升气缸52移动以控制所述书签纸吸附组件53将书签纸放置于所述激光标刻单元60的下方，在所述书签纸吸附组件53移动到所述激光标刻单元60的下方后，所述书签纸吸附组件53松开书签纸以将书签纸放置到所述激光标刻单元60的下方，此时，所述控制器控制运料组件将所述书签纸吸附组件53移动至初始位置，此时所述激光模块62在控制器的控制下将控制器发送至控制器内的图案通过激光蚀刻在书签上，从而制成书签，控制器再通过运料组件将远离书签纸的书签纸吸附组件53移动至书签上，此时，靠近书签纸的书签纸吸附组件53移动到书签纸的上方并吸附新的书签纸，在所述书签纸吸附组件53将新的书签纸放置到所述激光模块62的下方后，吸附书签的书签纸吸附组件53将书签移动至下料的位置；

在本实施例，所述控制器为PLC控制器以及计算机主机，所述计算机主机控制所述PLC控制器的运行，所述PLC控制器控制激光标刻单元60和所述书签纸吸附组件53的运行；所述控制器与所述计算机主机通过网络电性连接，所述网络可以为有线网络连接，例如网线，也可以通过无线网络连接，例如无线局域网；

所述计算机主机在接收到定制的图案后，将其转化为控制程序输入至PLC控制器内，在本实施例中，计算机识别图案并输入控制程序的方式为现有技术，例如现有技术中激光雕刻系统中的控制软件；

所述控制器与所述书签搬运机构50和所述激光标刻单元60通过导线电性连接以控制所述书签搬运机构50和所述激光标刻单元60的工作；

所述控制机柜10由方管和钢板铆接而成，在一些示例中，所述控制机柜10内设置有散热风扇以对所述控制器散热；

所述控制机柜10的上端设置有工作台11以用于安装所述书签搬运机构50和所述激光标刻单元60，所述工作台11为45#钢钢板；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述运料组件包括：

Z轴移动机构，用于带动所述转移臂57沿Z轴方向移动；

搬运伺服模组51，用于带动所述Z轴移动机构沿X轴的方向移动以带动所述转移臂57在X轴方向移动；

在本实施例中，如图3所示，所述Z轴移动机构采用气缸举升机构，所述Z轴移动机构包括固定连接于所述X轴移动结构上的提升气缸52以及固定连接于所述提升气缸52的输出轴上的安装板，所述转移臂57通过螺钉固定连接于所述安装板上；

优选的，所述转移臂57的中间部位固定连接到安装板上；

在本实施例中，如图3所示，所述搬运伺服模组51为丝杠驱动结构，所述搬运伺服模组51包括：

第一基座；

固定连接于第一基座上的第一电机；

转动连接于第一基座上的第一丝杠，所述第一电机的输出轴与第一丝杠固定连接以带动所述第一丝杠转动；

固定连接于第一基座上的第一导轨，所述第一导轨与第一丝杠平行设置；

滑动连接于第一导轨上的第一安装座，所述第一安装座上固定连接有第一滑块以及第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母与所述第一丝杠通过螺纹连接，所述第一滑块与所述第一导轨滑动连接，所述Z轴移动机构固定连接到所述第一安装座上；

在本实施例中，所述第一导轨通过轴座连接到第一基座上，所述第一电机和所述第一导轨通过螺栓固定连接到第一基座上，所述第一安装座通过螺栓与所述第一丝杠螺母和所述第一滑块固定连接，所述第一导轨为工字型导轨，所述第一滑块为方形块，且第一滑块上设置有T形滑槽，所述第一电机转动时，所述第一安装座能够在第一导轨上滑动，本实施例中所公开的搬运伺服模组51的工作原理为现有技术，此处不再赘述；

作为本实施例中一种优选的实施例方式，所述运料组件还包括：

第一检测部，用于检测所述Z轴移动机构在搬运伺服模组51上的位置；

在本实施例中，所述第一检测部包括：

固定连接于所述第一安装座上的挡片56，所述挡片56跟随第一安装座移动；

固定连接于第一基座上的多个第二位置传感器55，所述挡片56在所述第二位置传感器55处移动时，所述第二位置传感器55产生检测信号；

优选的，所述挡片56上设置有磁片，所述第二位置传感器55为霍尔传感器，所述第二位置传感器55通过螺栓固定连接到第一基座上的预设位置，例如所述第一安装座的起始位置、在所述书签搬运机构50上料时所述第一安装座所处的位置、在标刻图案时所述第一安装座所处的位置；

作为本实施例中一种优选的实施例方式，如图4所示，所述书签纸吸附组件53为真空吸盘，所述运料组件还包括：

固定连接于所述转移臂57上的真空检测器54，所述真空检测器54连接到所述书签纸吸附组件53的供气口上，用于测量并实时显示所述书签纸吸附组件53的压力；

作为本实施例中一种优选的实施例方式，所述激光标刻单元60还包括：

手动升降机构61，所述激光模块62固定连接到手动升降机构61上，所述手动升降机构61用于调节所述激光模块62的高度；

设于所述激光模块62的镜头处的斜返镜63，用于反射激光以标刻图案；

设于所述手动升降机构61上的CCD相机64，用于采集书签纸的图像以检测标刻质量，所述CCD相机64设于所述斜返镜63远离控制机柜10的一侧，且所述CCD相机64的光轴与所述斜返镜63反射的激光重合；

在本实施例中，所述手动升降机构61为丝杠结构，所述手动升降机构61包括第二基座、转动连接于第二基座上的第二丝杠、固定连接于第二基座上的第二导轨和滑动连接于第二导轨上的第二安装座，所述激光模块62固定连接于第二安装座上，所述第二丝杠上设置有手轮以转动第二丝杠，所述第二安装座上通过螺栓固定连接有第二滑块和第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母与所述第二丝杠通过螺纹连接，所述第二滑块与所述第二导轨滑动连接；

如图4所示，所述激光模块62发射的激光通过所述斜返镜63反射至书签纸上，并在书签纸上标刻处预设图案，所述CCD相机64能够透过所述斜返镜63采集书签纸的图像并将其发送至计算机处；

优选的，所述控制机柜10上设置有显示屏13，用于显示所述斜返镜63采集的到的图像，所述显示屏13通过数据传输线电性连接至计算机以接收图像信息。

实施例2

作为本实用新型进一步的实施例，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜10上的书签上料单元20，用于上料；

设于所述控制机柜10上的激光标刻平台30，用于放置书签纸，所述激光模块62的激光照射至所述激光标刻平台30上，所述转移臂57通过所述书签纸吸附组件53吸取所述书签上料单元20上的书签纸并将其放置到所述激光标刻平台30上；

在本实施例中，如图2所示，所述书签上料单元20包括：

书签料框22，用于存放书签纸以使其整齐摆放；

固定连接于所述控制机柜10上的基板25；

固定连接于所述基板25上的升伺服模组21，用于控制所述书签料框22升降以控制位于最上层的书签纸与所述激光标刻平台30的端面处于同一高度；

在本实施中，所述升伺服模组21为丝杠结构，所述升伺服模组21的结构与实施例1所述的搬运伺服模组51的结构相同，所述书签料框22连接到位于所述升伺服模组21上的第三安装座上，使得所述升伺服模组21能够带动所述书签料框22升降；

优选的，所述升伺服模组21上还设置有第二检测部，用于检测所述书签料框22的位置；

本实施例中，所述第二检测部与所述第一检测部的结构相同，所述第二检测部包括固定连接于所述基板25上的第一位置传感器24以及固定连接于第三安装座上的第二挡片，所述第一位置传感器24固定连接到预设位置；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述第二安装座上固定连接有书签料框模块23，所述书签料框22可拆卸的连接于所述书签料框模块23上；

在本实施例中，所述书签料框模块23为方形块，所述书签料框模块23通过螺栓固定连接到所述第二安装座上，所述书签料框22的底部设置有铁片和定位孔，所述书签料框模块23上固定连接有电磁铁和定位柱，所述电磁铁将所述书签料框22吸附在所述书签料框模块23上，所述定位柱设置在定位孔内用于对所述书签料框22定位，所述升伺服模组21通过带动所述书签料框模块23的升降带动所述书签料框22升降，所述书签料框模块23的设置便于所述书签料框22更换规格，从而适配不同规格的书签；

在本实施例中，所述激光标刻平台30为45#钢制成的方形块，所述激光标刻平台30通过螺栓固定连接到所述控制机柜10上。

实施例3

如图1所述，作为本实用新型进一步的实施例，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜10上的书签下料滑道40，用于下料，所述转移臂57上的书签纸吸附组件53将标刻后的书签纸运送至所述书签下料滑道40的上方并在所述书签下料滑道40的释放以使得标刻后的书签纸从所述书签下料滑道40上滑落；

在本实施例中，所述控制机柜10上通过螺栓固定连接有支架12，所述支架12呈U形，所述书签下料滑道40铰接在所述支架12上，所述书签下料滑道40倾斜设置，所述书签下料滑道40为平板结构，所述书签下料滑道40的两侧设置有挡边，所述书签下料滑道40与所述支架12之间阻尼连接。

综上所述，本实用新型实施例公开的书签自动激光标刻装置的工作原理如下：

在标刻书签时，将书签纸码放在所述书签料框22内，将预设的图案输入计算机，启动标刻装置，所述控制器控制所述升伺服模组21将所述书签料框22提升至预设高度，所述Z轴移动机构带动所述转移臂57移动至预设高度，所述搬运伺服模组51带动所述Z轴移动机构移动至预设位置以使得所述转移臂57靠近所述书签料框22的一端的书签纸吸附组件53移动至所述书签料框22的上方，所述Z轴移动机构带动转移臂57下降以使得所述书签纸吸附组件53接触书签纸，所述书签纸吸附组件53的具有负压使得所述书签纸吸附组件53吸附书签纸，所述Z轴移动机构带动转移臂57上升以使得所述书签纸吸附组件53取出位于所述书签料框22内的书签纸，所述搬运伺服模组51带动所述转移臂57沿X轴移动以使得所述书签纸吸附组件53带动书签纸移动至激光标刻平台30的位置，所述Z轴移动机构带动转移臂57下降以使得所述书签纸吸附组件53将书签纸放置到激光标刻平台30上，此时，所述Z轴移动机构和所述搬运伺服模组51带动所述转移臂57恢复初始位置，所述CCD相机64检测到所述激光标刻平台30上放置有未加工的书签纸后发送信息至控制器，所述控制器控制所述激光模块62发出激光，所述激光模块62发出的激光经所述斜返镜63反射至书签纸上以加工书签，在完成书签的加工后，所述激光模块62停止发出激光，所述Z轴移动机构和所述搬运伺服模组51带动所述转移臂57再次上料，此时，当靠近所述书签料框22的书签纸吸附组件53吸附书签纸时，远离所述书签料框22的书签纸吸附组件53吸附位于所述激光标刻平台30上的书签，当所述书签纸吸附组件53将书签纸放置到所述激光标刻平台30上时，远离所述书签料框22的书签纸吸附组件53将书签运送至所述书签下料滑道40处，当书签纸吸附组件53内的负压消失时，书签纸落到激光标刻平台30上，书签落到书签下料滑道40上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述标刻装置包括：

控制机柜，所述控制机柜上设置有控制器和工作台；

固定连接于所述工作台上的激光标刻单元，用于自动标刻书签，其中，所述激光标刻单元上设置有激光模块，所述控制器控制所述激光模块发出激光照射放置于所述控制机柜上的书签纸以标刻图案；

设于所述控制机柜上的书签搬运机构，所述书签搬运机构包括呈U形的转移臂以及用于带动所述转移臂在空间上按照预设轨迹移动的运料组件，所述转移臂的两端设置有用于吸附标签的书签纸吸附组件。

2.根据权利要求1所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述运料组件包括：

Z轴移动机构，用于带动所述转移臂沿Z轴方向移动；

搬运伺服模组，用于带动所述Z轴移动机构沿X轴的方向移动以带动所述转移臂在X轴方向移动。

3.根据权利要求2所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述运料组件还包括：

第一检测部，用于检测所述Z轴移动机构在搬运伺服模组上的位置。

4.根据权利要求3所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述第一检测部包括：

固定连接于所述Z轴移动机构上的挡片，所述挡片跟随Z轴移动机构移动；

固定连接于搬运伺服模组上的多个第二位置传感器，所述挡片在所述第二位置传感器处移动时，所述第二位置传感器产生检测信号。

5.根据权利要求1所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述书签纸吸附组件为真空吸盘，所述运料组件还包括：

固定连接于所述转移臂上的真空检测器，所述真空检测器连接到所述书签纸吸附组件的供气口上。

6.根据权利要求1所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述激光标刻单元还包括：

手动升降机构，所述激光模块固定连接到手动升降机构上，所述手动升降机构用于调节所述激光模块的高度；

设于所述激光模块的镜头处的斜返镜，用于反射激光以标刻图案；

设于所述手动升降机构上的CCD相机，用于采集书签纸的图像，所述CCD相机设于所述斜返镜远离控制机柜的一侧，且所述CCD相机的光轴与所述斜返镜反射的激光重合。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜上的书签上料单元，用于上料；

设于所述控制机柜上的激光标刻平台，用于放置书签纸，所述激光模块的激光照射至所述激光标刻平台上，所述转移臂通过所述书签纸吸附组件吸取所述书签上料单元上的书签纸并将其放置到所述激光标刻平台上。

8.根据权利要求7所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述书签上料单元包括：

书签料框，用于存放书签纸以使其整齐摆放；

固定连接于所述控制机柜上的基板；

固定连接于所述基板上的升伺服模组，用于控制所述书签料框升降以控制位于最上层的书签纸与所述激光标刻平台的端面处于同一高度。

9.根据权利要求8所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述升伺服模组上连接有书签料框模块，所述书签料框可拆卸的连接于所述书签料框模块上，所述升伺服模组通过带动书签料框模块升降带动书签料框升降。

10.根据权利要求1-6任意一项所述的书签自动激光标刻装置，其特征在于，所述标刻装置还包括：

设于所述控制机柜上的书签下料滑道，所述转移臂上的书签纸吸附组件将标刻后的书签纸运送至所述书签下料滑道的上方并在所述书签下料滑道的释放以使得标刻后的书签纸从所述书签下料滑道上滑落。

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