CN220127859U - 一种激光标刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光标刻装置，包括机柜，还包括收放卷机构和激光标刻机构，所述收放卷机构和所述激光标刻机构均安装在所述机柜上，所述收放卷机构，用于供未标刻的胶带装设并放送胶带，所述收放卷机构包括用于实时监测胶带的长度方向的偏移的编码器轴以及用于实时监测胶带的宽度方向的偏移的纠偏传感器，激光标刻机构包括高速振镜，所述高速振镜，用于根据所述收放卷机构监测的数据补偿长度方向的标刻速度和宽度方向的标刻速度。本实用新型通过收放卷机构和高速振镜的联动，根据胶带长度方向的偏移和宽度方向的偏移，采用高速振镜补偿长度方向的标刻速度和所述宽度方向的标刻速度后再对胶带进行激光标刻，从而实现收放卷机构的不启停工作。

Description

一种激光标刻装置

技术领域

本实用新型涉及激光标刻技术领域，具体为一种激光标刻装置。

背景技术

目前公知的胶带收放卷设备是由放卷机构、缓存机构、激光刻码仪、收卷机构、驱动机构、或纠偏机构等组成；胶带收放卷设备是将胶带置于放卷机构上进行开卷，人工穿接好胶带后，经缓存机构缓存胶带，驱动机构驱动胶带，收卷机构对胶带进行收卷，纠偏机构对胶带进行纠偏使收卷胶带宽度方向对齐。在定长60mm间距的情况下，定长60mm指胶带走60mm就需要标刻一次，激光雕刻二维码产能只能达到60PPM(每分钟产量)，并且精度只能达到60±1mm。传统标刻通常仅检测长度方向运行速度，皮带或胶带运行时宽度方向会有窜动影响打标效果，通常解决方法为宽度方向使用纠偏机构补偿，其响应时间通常大于等于0.2s，无法实时纠正宽度方向误差，纠偏较慢，需要打一下就需要停下来纠偏，一方面影响打标效率，另一方面频繁地启停会导致设备故障率高、磨损大。另外，传统标刻设备的胶带长度和张力无实时调节和反馈，也会影响标刻效果及精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光标刻装置，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种激光标刻装置，包括机柜，还包括收放卷机构和激光标刻机构，所述收放卷机构和所述激光标刻机构均安装在所述机柜上，

所述收放卷机构，用于供未标刻的胶带装设并放送胶带，

所述收放卷机构包括用于实时监测胶带的长度方向的偏移的编码器轴以及用于实时监测胶带的宽度方向的偏移的纠偏传感器，

所述激光标刻机构包括高速振镜，

所述高速振镜，用于根据所述收放卷机构监测的数据补偿长度方向的标刻速度和宽度方向的标刻速度。

进一步，所述收放卷机构包括用于监测胶带的长度方向的偏移的编码器轴以及用于监测胶带的宽度方向的偏移的纠偏传感器。

进一步，所述编码器轴有两根，两根所述编码器轴之间为胶带标刻区间，所述高速振镜位于所述胶带标刻区间的上方且正对所述胶带标刻区间。

进一步，还包括供未标刻胶带放置的上料气胀轴以及用于将所述上料气胀轴上的胶带引出的胶带引导轴组，胶带依次经过所述上料气胀轴、所述胶带引导轴组、所述纠偏传感器以及所述编码器轴。

进一步，所述收放卷机构还包括收卷标刻后的胶带的收料气胀轴以及用于将标刻后的胶带送至所述收料气胀轴的收料压紧组件，所述编码器轴输出的胶带绕至所述收料压紧组件。

进一步，所述收放卷机构还包括用于检测张紧度的张力检测传感器，经过所述编码器轴的胶带传输至所述张力检测传感器。

进一步，所述收放卷机构包括供用于放收胶带的各部件安装的安装架，各部件均安装在所述安装架的同一侧，所述安装架具有供所述高速振镜伸出至所述安装架安设有各部件这一侧的缺口。

进一步，所述激光标刻机构还包括激光器以及透镜，所述高速振镜安装在所述激光器的输出端，所述透镜用于聚焦经过所述高速振镜的激光。

进一步，还包括用于读取并检测激光标刻二维码的动态扫码枪。

进一步，还包括用于控制所述收放卷机构的收放卷控制单元以及用于控制所述激光标刻机构的激光标刻控制单元，所述收放卷控制单元和所述激光标刻控制单元均安装在所述机柜内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过收放卷机构和高速振镜的联动，根据胶带长度方向的偏移和宽度方向的偏移，采用高速振镜补偿长度方向的标刻速度和所述宽度方向的标刻速度后再对胶带进行激光标刻，从而实现收放卷机构的不启停工作，较之传统的需要启停纠偏来说，可以大幅提升激光标刻产能，同时还能够有效降低收放卷机构故障率和磨损；在定长60mm间距的情况下，激光雕刻二维码产能达到120PPM，且能够有效提升激光标刻长度和宽度方向精度至±0.2mm，并节省制造成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种激光标刻装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种激光标刻装置的收放卷机构的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种激光标刻装置的激光标刻机构的示意图；

附图标记中：

10-机柜；11-激光标刻控制单元；12-收放卷控制单元；13-工控机；

20-收放卷机构；21-上料气胀轴；22-磁粉制动器组件；23-纠偏传感器；24-胶带引导轴组；25-编码器轴；26-收料气胀轴；27-收料压紧组件；28-张力检测传感器；

30-激光标刻机构；31-高速振镜；32-透镜；33-激光器；34-升降机构；

40-动态扫码枪。

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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种激光标刻方法，包括如下步骤：S1，将未标刻的胶带装设在收放卷机构上，由所述收放卷机构放送胶带；S2，调整设定好参数后，所述收放卷机构启动，开始放送胶带；S3，在放送胶带的过程中，监测胶带的长度方向的偏移和宽度方向的偏移；S4，根据所述长度方向的偏移和所述宽度方向的偏移，采用高速振镜补偿长度方向的标刻速度和所述宽度方向的标刻速度后再对所述胶带进行激光标刻，所述收放卷机构无需启停。在本实施例中，通过收放卷机构和高速振镜的联动，根据胶带长度方向的偏移和宽度方向的偏移，采用高速振镜补偿长度方向的标刻速度和所述宽度方向的标刻速度后再对胶带进行激光标刻，从而实现收放卷机构的不启停工作，较之传统的需要启停纠偏来说，可以大幅提升激光标刻产能，同时还能够有效降低收放卷机构故障率和磨损；在定长60mm间距的情况下，激光雕刻二维码产能达到120PPM，且能够有效提升激光标刻长度和宽度方向精度至±0.2mm，并节省制造成本。具体地，采用的高速振镜的响应时间能达到120～180us，因此可以确保及时的补偿。解决背景技术中提出纠偏响应慢，打标效率，效果及精度不足，故障率高，磨损大，胶带长度和张力无实时调节和反馈的技术问题。

请参阅图1、图2和图3，可以采用编码器轴来实时监测胶带的长度方向的偏移量。采用纠偏传感器来实时监测胶带的宽度方向的偏移量。具体地，设单位时间为△t，胶带收放方向单位运行距离为△Y即编码器轴单位时间内检测的距离，胶带运行左右偏移方向为△X即纠偏传感器单位时间内检测的距离，高速振镜静态标刻胶带收放方向标刻速度为Vx，胶带宽度方向标刻速度为Vy。胶带动态运动时，我们通过分别补偿高速振镜两个方向标刻速度，获得高速振镜动态速度分别为Vx+(△X/t)，Vy+(△Y/t)，由此实现胶带宽度和长度两个方向实时补偿，提升精度和打标速度。

请参阅图1、图2和图3，胶带在放送的过程中，还可以监控胶带的张力并对其进行调节。从而确保放送的稳定性。具体地，可以采用磁粉制动器组件和张力检测传感器来实时监控和调节，其中张力检测传感器可以监控张力，磁粉制动器组件可以调节。

请参阅图1、图2和图3，采用动态扫码枪动态读取并检测激光标刻的二维码。在本实施例中，动态扫码枪具备动态读码功能，可以实时动态读取并检测激光标刻二维码。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种激光标刻装置，包括机柜、收放卷机构、激光标刻机构以及动态扫码枪。

其中机柜中安装有激光标刻控制单元、收放卷控制单元以及工控机，激光标刻控制单元用于控制激光标刻机构的工作，收放卷控制单元用于供未标刻的胶带装设且用于放送胶带，同时还用于监测和调整放送过程中的参数数据。工控机用于给激光标刻控制单元和收放卷控制单元发送动作指令，控制二者的作业，同时还提供显示器和鼠标键盘的接口，方便操作。激光标刻控制单元可以控制高速振镜的作业和激光器作业，例如调整高速振镜的速度和激光器的功率等。

细化上述的收放卷机构，请参阅图2，其包括上料气胀轴、磁粉制动器组件、纠偏传感器、胶带引导轴组、编码器轴、收料气胀轴、收料压紧组件以及张力检测传感器。放送前，先将整卷未标刻胶带放置到上料气胀轴上，胀紧气胀轴，然后胶带抽出经过胶带引导轴组，再经过纠偏传感器，再经过编码器轴，并由张力检测传感器检测后，由收料压紧组件配合收卷到收料气胀轴上。其中，编码器轴能够实时监测胶带的长度方向的偏移。纠偏传感器能够实时监测胶带的宽度方向的偏移。编码器轴和纠偏传感器将监测到的信号传输至收放卷控制单元，然后收放卷控制单元再将信号反馈至工控机，又工控机将信号处理后送至激光标刻控制单元，最后由激光标刻控制单元控制高速振镜作业，补偿胶带长度方向的偏移和宽度方向的偏移。磁粉制动器组件包括两套磁粉制动器，分别装在上料气胀轴和收料气胀轴处。张力检测传感器检测的信息将信号传输至收放卷控制单元，收放卷控制单元将信号再传输至工控机统一控制。

进一步细化上述的收放卷机构，请参阅图2，胶带引导轴组有三根，从上料气胀轴出来的胶带先经过部分包绕第一根胶带引导轴，然后再部分包绕第二根胶带引导轴，最后部分包绕第三根胶带引导轴，并从该胶带引导轴进入纠偏传感器，又纠偏传感器来监测胶带的宽度方向的偏移。编码器轴有两根，从胶带引导轴组出来的胶带部分包绕到其中一根编码器轴，再部分包绕到第二根编码器轴，两根所述编码器轴间隔设置，它们之间为打标区域，激光器对两根编码器轴之间的胶带进行标刻。

细化上述的激光标刻机构，请参阅图3，该激光标刻机构包括高速振镜、透镜、激光器以及升降机构，其中高速振镜是本装置的核心设备，其能够接受激光标刻控制单元的控制，根据胶带长度方向的偏移和宽度方向的偏移，补偿长度方向的标刻速度和所述宽度方向的标刻速度后再对胶带进行激光标刻，从而实现收放卷机构的不启停工作。激光标刻控制单元接受工控机的控制，来调控高速振镜的补偿速度。高速振镜安装在激光器的输出端，透镜能够将激光聚焦并射在胶带上。激光器输出激光，可由激光标刻控制单元控制输出的功率。激光器安装在升降机构上，通过升降机构来调整激光器的位置，从而配合透镜聚焦。

细化上的动态扫码枪，请参阅图3，该动态扫码枪设在激光器的下方，其具有动态读码功能，可实时动态读取并检测激光标刻二维码。当不能读取时，激光标识并记录。

请参阅图1，收放卷机构设在机柜上的台面上，激光标刻控制单元、收放卷控制单元以及工控机均设在机柜内，通过面盖盖设在内部。显示屏设在机柜上。收放卷机构包括安装架，各个部件均可拆卸安装在该安装架上，安装架具有供激光器穿过的缺口，方便对胶带进行标刻。激光器的出光口正对两个编码器轴之间的胶带，对这段胶带进行标刻。

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 (10)

1.一种激光标刻装置，包括机柜，其特征在于：还包括收放卷机构和激光标刻机构，所述收放卷机构和所述激光标刻机构均安装在所述机柜上，

所述收放卷机构，用于供未标刻的胶带装设并放送胶带，

所述收放卷机构包括用于实时监测胶带的长度方向的偏移的编码器轴以及用于实时监测胶带的宽度方向的偏移的纠偏传感器，

所述激光标刻机构包括高速振镜，

所述高速振镜，用于根据所述收放卷机构监测的数据补偿长度方向的标刻速度和宽度方向的标刻速度。

2.如权利要求1所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述收放卷机构包括用于监测胶带的长度方向的偏移的编码器轴以及用于监测胶带的宽度方向的偏移的纠偏传感器。

3.如权利要求2所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述编码器轴有两根，两根所述编码器轴之间为胶带标刻区间，所述高速振镜位于所述胶带标刻区间的上方且正对所述胶带标刻区间。

4.如权利要求2所述的一种激光标刻装置，其特征在于：还包括供未标刻胶带放置的上料气胀轴以及用于将所述上料气胀轴上的胶带引出的胶带引导轴组，胶带依次经过所述上料气胀轴、所述胶带引导轴组、所述纠偏传感器以及所述编码器轴。

5.如权利要求4所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述收放卷机构还包括收卷标刻后的胶带的收料气胀轴以及用于将标刻后的胶带送至所述收料气胀轴的收料压紧组件，所述编码器轴输出的胶带绕至所述收料压紧组件。

6.如权利要求2所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述收放卷机构还包括用于检测张紧度的张力检测传感器，经过所述编码器轴的胶带传输至所述张力检测传感器。

7.如权利要求1所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述收放卷机构包括供用于放收胶带的各部件安装的安装架，各部件均安装在所述安装架的同一侧，所述安装架具有供所述高速振镜伸出至所述安装架安设有各部件这一侧的缺口。

8.如权利要求1所述的一种激光标刻装置，其特征在于：所述激光标刻机构还包括激光器以及透镜，所述高速振镜安装在所述激光器的输出端，所述透镜用于聚焦经过所述高速振镜的激光。

9.如权利要求1所述的一种激光标刻装置，其特征在于：还包括用于读取并检测激光标刻二维码的动态扫码枪。

10.如权利要求1所述的一种激光标刻装置，其特征在于：还包括用于控制所述收放卷机构的收放卷控制单元以及用于控制所述激光标刻机构的激光标刻控制单元，所述收放卷控制单元和所述激光标刻控制单元均安装在所述机柜内。