CN219358282U - 一种基于视觉的激光打标设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光打标设备设计领域，具体公开了一种基于视觉的激光打标设备，包括机体、传送带、视觉检测装置、第一激光器和第二激光器，传送带用于输送锅体；视觉检测装置安装在传送带上方；视觉检测装置用于识别锅体；第一激光器滑动设置在机体上且位于传送带的上方；第一激光器能够沿上下方向往复移动且用于对锅体的底面进行打标；第二激光器滑动设置在机体上且位于传送带前后方向的一侧；第二激光器能够沿前后方向往复移动且用于对锅体的侧面进行打标；本实用新型的基于视觉的激光打标设备，能够代替人工自动对锅体的底面和侧面进行激光打标，有效提高生产效率，减少工人劳动强度。

Description

一种基于视觉的激光打标设备

技术领域

本实用新型涉及激光打标设备设计领域，具体涉及一种基于视觉的激光打标设备。

背景技术

高压锅生产制造过程中，应客户要求往往需要在锅体的底面和侧面用激光打上标签（即打标），现有技术中的激光打标机往往还需要人工将锅体放置在专用的治具上进行定位后才能够准确打标，锅体规格不同时（例如高度、大小不同），还需要手动调整激光头与锅体的距离，整体生产效率较低，工人劳动强度较高，不利于大批量生产。

因此，现有技术有待改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于视觉的激光打标设备，能够代替人工自动对锅体的底面和侧面进行激光打标，有效提高生产效率，减少工人劳动强度。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于视觉的激光打标设备，用于对锅体的底面和侧面进行打标，包括机体和传送带，所述传送带用于输送所述锅体，所述机体包括：

视觉检测装置，所述视觉检测装置安装在所述传送带上方；所述视觉检测装置用于识别所述锅体；

第一激光器，所述第一激光器滑动设置在所述机体上且位于所述传送带的上方；所述第一激光器能够沿上下方向往复移动且用于对所述锅体的底面进行打标；

第二激光器，所述第二激光器滑动设置在所述机体上且位于所述传送带前后方向的一侧；所述第二激光器能够沿前后方向往复移动且用于对所述锅体的侧面进行打标。

本实用新型提供的基于视觉的激光打标设备，利用视觉检测装置代替人眼识别定位锅体后，通过两个激光器同时对锅体的底面和侧面打标，无需人工操作，也无需使用治具，过程简单且快捷，大大提高生产效率，有效减少工人劳动强度。

进一步的，所述视觉检测装置与所述传送带之间设置有反射镜片，所述反射镜片位于所述视觉检测装置的正下方；所述反射镜片用于将所述第一激光器发出的激光光束反射至所述锅体的底面。

确保激光光束的入射位置显示在视觉检测装置的图像中，便于用户利用图像坐标调控并确定第一激光器的位置。

进一步的，所述反射镜片为仅全反射激光的高透明镜片。

镜片具有仅全反射激光的特性，使视觉检测装置不被反射镜片所阻碍，确保能够获取完整且清晰的图像，以此有助于调控并确定第一激光器的位置。

进一步的，所述反射镜片与所述传送带之间设置有照明装置。

能够提高锅体的光照度，有利于视觉检测装置获取到清晰的图像，以此达到准确打标的效果。

进一步的，所述照明装置包括四条光管，四条所述光管围绕构成方形，所述反射镜片沿上下方向的投影落在所述方形内。

进一步的，所述照明装置还包括四条固定杆，每条所述光管均对应套设在一条所述固定杆上，且能够绕所述固定杆的轴线旋转。

进一步的，所述照明装置还包括固定架，所述固定架与四条所述固定杆连接，且与所述第一激光器固定连接。

进一步的，所述机体包括沿上下方向延伸的第一滑轨，所述第一激光器与所述第一滑轨滑动连接，以使所述第一激光器能够在所述第一滑轨上沿上下方向往复移动。

进一步的，所述机体包括沿前后方向延伸的第二滑轨，所述第二激光器与所述第二滑轨滑动连接，以使所述第二激光器能够在所述第二滑轨上沿前后方向往复移动。

进一步的，所述第二激光器和所述第二滑轨之间设置有移动平台，所述移动平台滑动设置在所述第二滑轨上且能够沿前后方向往复移动；所述移动平台上设置有沿上下方向延伸的第三滑轨，所述第二激光器与所述第三滑轨滑动连接，以使所述第二激光器能够在所述第三滑轨上沿上下方向往复移动。

本实用新型的有益效果：本实用新型的基于视觉的激光打标设备利用视觉检测装置自动识别锅体，根据所识别的位置控制第一激光器和第二激光器移动并同时对锅体的底面和侧面进行打标，无需人工操作且无需使用治具，免除治具的成本，同时有效提高生产效率，大大减少工人的劳动强度，有利于大批量生产。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种基于视觉的激光打标设备的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种基于视觉的激光打标设备的内部结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的一种基于视觉的激光打标设备的其中一个局部的结构示意图。

图4为本实用新型实施例中照明装置、反射镜片和视觉检测装置的装配图。

图5为本实用新型实施例提供的一种基于视觉的激光打标设备的另一个局部的结构示意图。

标号说明：

100、机体；110、第一滑轨；120、第二滑轨；130、移动平台；140、第三滑轨；200、传送带；300、视觉检测装置；400、第一激光器；500、第二激光器；600、反射镜片；710、光管；720、固定杆；730、固定架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

需要说明的是，下文所述的“前后方向”、“左右方向”和“上下方向”以附图1中标注的箭头作为参考；具体左右方向与传送带的长度方向平行，前后方向在水平面上与左右方向垂直，上下方向在竖直面上与左右方向垂直；

此外，下文中所有能够运动的机构，例如移动平台、传送带、第一激光器和第二激光器等机构，均与对应的驱动装置连接以驱动自身运动，驱动装置可以是驱动电机、液压缸和气缸等提供驱动力的装置，但不仅限于此，驱动装置为现有技术，在此不再赘述。

在某些实施例中，参考附图1、附图2、附图3和附图5，一种基于视觉的激光打标设备，用于对锅体的底面和侧面进行打标，包括机体100和传送带200，传送带200用于输送锅体，机体100包括：

视觉检测装置300，视觉检测装置300安装在传送带200上方；视觉检测装置300用于识别锅体；

第一激光器400，第一激光器400滑动设置在机体100上且位于传送带200的上方；第一激光器400能够沿上下方向往复移动且用于对锅体的底面进行打标；

第二激光器500，第二激光器500滑动设置在机体100上且位于传送带200前后方向的一侧；第二激光器500能够沿前后方向往复移动且用于对锅体的侧面进行打标。

本实施例中，在实际应用时，将锅体倒扣在传送带200上，此时锅体的底面朝上，锅体随着传送带200移动到视觉检测装置300下方后，传送带200停止运行，此时视觉检测装置300识别锅体的底面并获得打标位置的坐标，根据坐标控制第一激光器400和第二激光器500移动，第一激光器400对锅体的底面进行打标，而第二激光器500对锅体的侧面进行打标，打标完成后传送带200重新运行，对下一个锅体循环执行以上操作；打标过程利用视觉检测装置300直接对锅体进行识别和定位，第一激光器400和第二激光器500滑动设置在机体100上能够根据锅体的高度和大小自动调整与锅体之间的距离，以此控制激光光束到达锅体表面的能量强度，进而控制激光刻印的深度；打标全程无需人工将锅体放置到治具上，也无需根据不同的锅体采用不同的治具，更无需手动调整激光头与锅体的相对位置和距离，有效提高生产效率，减少工人劳动强度，降低生产成本，有利于实现大批量生产。

需要说明的是，可以通过在传送带200上设置传感器确定锅体是否移动到视觉检测装置300下方，然后控制传送带200制动，具体的，可以在传送带200宽度方向的一侧设置红外传感器，当锅体移动到阻断红外信号的位置时，控制传送带200制动，但不仅限于此。

在某些实施例中，参考附图2、附图3和附图4，视觉检测装置300与传送带200之间设置有反射镜片600，反射镜片600位于视觉检测装置300的正下方；反射镜片600用于将第一激光器400发出的激光光束反射至锅体的底面。

实际应用时，激光光束的入射位置应当处于视觉检测装置300的图像内，以此便于利用图像坐标调控并确定第一激光器400的位置，而实际上，为了便于第一激光器400移动且不被视觉检测装置300所阻碍，一般会将第一激光器400和视觉检测装置300错位设置（例如在同一水平面上间隔设置），错位设置则可能导致激光光束的入射位置处于视觉检测装置300的图像外，以及无法将激光光束的入射位置调节到与视觉检测装置300的图像中心重合（将激光光束的入射位置与图像中心重合时优选的方案，图像的中心坐标即为激光光束的入射位置，用户直接以此控制第一激光器400移动即可，而无需再进行坐标转换计算；相对的，若激光光束的入射位置与图像中心不重合，则还需要进行坐标转换计算），而本实施例中，第一激光器400设置在视觉检测装置300左右方向的其中一侧，安装第一激光器400时，使第一激光器400沿左右方向发出激光光束，并通过在视觉检测装置300的正下方设置反射镜片600，激光光束经反射镜片600反射后，沿竖直向下的方向射向锅体的底面，这样设置能够确保激光光束的入射位置处于视觉检测装置300的图像内，便于用户利用图像坐标调控并确定第一激光器400的位置。

在某些实施例中，反射镜片600为仅全反射激光的高透明镜片。

具体的，反射镜片600例如是现有技术中的能够对按特定入射角射入的激光进行全反射的高透明镜片（例如CCD45°反射镜片）或能够对特定波长的激光进行全反射的高透明镜片，此种镜片能够全反射按一定角度入射的光线或特定波长的光线（具体参考现有技术中的全反射原理，在此不再赘述），但不会全反射除激光外的其他可见光，因此除激光外的其他可见光可以正常透过镜片。

基于上述实施例，在实际应用时，当反射镜片600与视觉检测装置300上下对齐设置时，反射镜片600可能会遮挡视觉检测装置300以致视觉检测装置300无法获取到完全且清晰的图像，

本实施例中，避免反射镜片600遮挡视觉检测装置300以致影响图像获取，选取仅全反射激光的高透明镜片作为反射镜片600，基于上述镜片的特性，视觉检测装置300能够透过镜片正常获取图像而不被镜片所遮挡，且能够确保激光光束的入射位置处于视觉检测装置300的图像内，从而便于用户调节激光光束的入射位置与图像中心的相对位置，进而有助于调控并确定第一激光器400的位置。

在某些实施例中，参考附图2、附图3和附图4，反射镜片600与传送带200之间设置有照明装置，设置照明装置能够提高锅体的光照度，有利于视觉检测装置300获取到清晰的图像，以此达到准确打标的效果。

在某些实施例中，参考附图4，照明装置包括四条光管710，四条光管710围绕构成方形，反射镜片600沿上下方向的投影落在方形内。

实际应用时，锅体在打标过程中停留在方形内，四条光管710从四个方向对锅体进行补光能够照亮锅体的底面，同时去除除锅体底面外的背景，即视觉检测装置300中能够直接获得锅体底面高亮且其余位置为黑色背景的图像，有助于减少对图像进行分析处理时的运算量，有效缩短处理时间，提高处理效率。

在某些实施例中，参考附图4，照明装置还包括四条固定杆720，每条光管710均对应套设在一条固定杆720上，且能够绕固定杆720的轴线旋转。转动光管710能够调节照射到锅体上的光线角度，确保视觉检测装置300能够获取用户所期望的图像效果（即上述实施例中的图像）。

在某些实施例中，参考附图4，照明装置还包括固定架730，固定架730与四条固定杆720连接，且与第一激光器400固定连接。

固定架730与第一激光器400固定连接，使得第一激光器400上下移动时能够带动照明装置一起移动，从而适应不同高度的锅体并使视觉检测装置300获取用户所期望的图像（即上述实施例中的图像）。

在某些实施例中，参考附图2和附图3，机体100包括沿上下方向延伸的第一滑轨110，第一激光器400与第一滑轨110滑动连接，以使第一激光器400能够在第一滑轨110上沿上下方向往复移动，利用第一滑轨110实现第一激光器400的上下移动，其结构简单、可靠性高、移动稳定且成本低廉。

在某些实施例中，参考附图2和附图5，机体100包括沿前后方向延伸的第二滑轨120，第二激光器500与第二滑轨120滑动连接，以使第二激光器500能够在第二滑轨120上沿前后方向往复移动，利用第二滑轨120实现第二激光器500的前后移动，其结构简单、可靠性高、移动稳定且成本低廉。

在某些实施例中，参考附图2和附图5，第二激光器500和第二滑轨120之间设置有移动平台130，移动平台130滑动设置在第二滑轨120上且能够沿前后方向往复移动；移动平台130上设置有沿上下方向延伸的第三滑轨140，第二激光器500与第三滑轨140滑动连接，以使第二激光器500能够在第三滑轨140上沿上下方向往复移动，利用第三滑轨140实现第二激光器500的上下移动，其结构简单、可靠性高、移动稳定且成本低廉。

需要说明的是，视觉检测装置300能够获取与传送带200上表面之间的距离以及与锅体的底面之间的距离，以此确定锅体的高度，进而控制第二激光器500根据不同高度的锅体沿上下方向移动预设的距离后进行激光打标。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以上述所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基于视觉的激光打标设备，用于对锅体的底面和侧面进行打标，包括机体（100）和传送带（200），所述传送带（200）用于输送所述锅体，其特征在于，所述机体（100）包括：

视觉检测装置（300），所述视觉检测装置（300）安装在所述传送带（200）上方；所述视觉检测装置（300）用于识别所述锅体；

第一激光器（400），所述第一激光器（400）滑动设置在所述机体（100）上且位于所述传送带（200）的上方；所述第一激光器（400）能够沿上下方向往复移动且用于对所述锅体的底面进行打标；

第二激光器（500），所述第二激光器（500）滑动设置在所述机体（100）上且位于所述传送带（200）前后方向的一侧；所述第二激光器（500）能够沿前后方向往复移动且用于对所述锅体的侧面进行打标。

2.根据权利要求1所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述视觉检测装置（300）与所述传送带（200）之间设置有反射镜片（600），所述反射镜片（600）位于所述视觉检测装置（300）的正下方；所述反射镜片（600）用于将所述第一激光器（400）发出的激光光束反射至所述锅体的底面。

3.根据权利要求2所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述反射镜片（600）为仅全反射激光的高透明镜片。

4.根据权利要求2所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述反射镜片（600）与所述传送带（200）之间设置有照明装置。

5.根据权利要求4所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述照明装置包括四条光管（710），四条所述光管（710）围绕构成方形，所述反射镜片（600）沿上下方向的投影落在所述方形内。

6.根据权利要求5所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述照明装置还包括四条固定杆（720），每条所述光管（710）均对应套设在一条所述固定杆（720）上，且能够绕所述固定杆（720）的轴线旋转。

7.根据权利要求6所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述照明装置还包括固定架（730），所述固定架（730）与四条所述固定杆（720）连接，且与所述第一激光器（400）固定连接。

8.根据权利要求1所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述机体（100）包括沿上下方向延伸的第一滑轨（110），所述第一激光器（400）与所述第一滑轨（110）滑动连接，以使所述第一激光器（400）能够在所述第一滑轨（110）上沿上下方向往复移动。

9.根据权利要求1所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述机体（100）包括沿前后方向延伸的第二滑轨（120），所述第二激光器（500）与所述第二滑轨（120）滑动连接，以使所述第二激光器（500）能够在所述第二滑轨（120）上沿前后方向往复移动。

10.根据权利要求9所述的基于视觉的激光打标设备，其特征在于，所述第二激光器（500）和所述第二滑轨（120）之间设置有移动平台（130），所述移动平台（130）滑动设置在所述第二滑轨（120）上且能够沿前后方向往复移动；所述移动平台（130）上设置有沿上下方向延伸的第三滑轨（140），所述第二激光器（500）与所述第三滑轨（140）滑动连接，以使所述第二激光器（500）能够在所述第三滑轨（140）上沿上下方向往复移动。