CN2923325Y - 自动生产线的激光打标系统 - Google Patents

Abstract

一种自动生产线的激光打标系统，包括：传送带(11)及其步进式传动系统、固定配置在打标区的多台激光打标机(13)以及随自动生产线的传送带(11)移动的多个周转夹具组(15)，每个周转夹具组(15)由多个并列在一起的夹具单元所组成，所述多个周转夹具组(15)与所述打标区中的多个激光打标机(13)呈一一对应关系；所述传送带(11)移动一个步长，多个周转夹具组(15)被送入打标区，多台激光打标机(13)分别同时向对应的周转夹具组(15)内的多个待打标产品分别打印不同的编码信息；之后传送带(11)又移动一个步长，进行下一轮打标动作。本实用新型系统使用多台现有的激光打标机，实现在自动生产线上同时对多个产品进行激光打标。

Description

自动生产线的激光打标系统

技术领域

本实用新型涉及一种对产品进行在线激光打标的自动生产线，尤其涉及对自动生产线上的激光打标系统的改进。

背景技术

随着自动识别技术的发展，二维条码码制越来越多，容量越来越大，相应的识读设备也得到不断改进和广泛使用，二维条码的作为电子商务和行业管理的一种手段越来越受到重视。例如在药品管理方面以及烟草行业，希望每一盒药或者卷烟都具有一个独立的编号，这个编号用二维条码来表示，成本低廉，识读简单，便于国家的信息化管理，因此产品的自动编码打标成为现实的需求。

现有技术中一般先将条码印制在不干胶上，再用手工粘贴在产品或者产品包装上，形成的条码标记不牢靠，易损坏。这种方法劳动强度大，生产效率低，不便实现现代化的生产控制和管理。如果使用激光打标机在产品或者产品包装上印制二维条码，不仅可以打出精细的条码码图，而且形成的码图不易损坏，编辑快捷方便，可自动编码。但是独立的激光打标机，其生产效率不能满足现代化生产的需求。

随着自动化技术的发展，产品的大批量制造都采用生产流水线，条码编号的印制也应该在生产流水线上进行。但是由于激光打标机的工作需要精确定位，而且每一次码图的印制需要一段时间，在这一段时间里，要求被打码的产品与激光打标机的位置相对固定，才能使打出的码图定位精确不变形，否则，如果码图定位不准，会影响产品的外观的美观；如果打码过程中打标机和被打码的产品同步不好码图就会变形，条码识读设备就不能正确地识读解码。因此现有打标机和生产流水线的简单组合，不能满足一物一码的激光打标的要求。

公告号为CN2557431Y的专利文件公开了一种在线式防伪激光打标机，该打标机通过位移或者速度补偿，在一定程度上解决了移动物体的跟踪打标问题，只要速度稳定，就能打印出满意的标记，但是该机对在线速度的稳定性有严格的要求，否则需要设计较复杂的系统或者付出较高的成本才能解决速度的跟踪问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是设计一种高效地、能连续对自动生产线的传送带上的产品进行激光打标的系统。

本实用新型采用如下的技术方案来解决上述技术问题：

一种自动生产线的激光打标系统，包括：

传送带及驱动传送带移动的步进式传动系统，用于运送有序排列的待打标产品周期性间歇式地移动一个定量步长；

固定配置在打标区的多台排列在一起的激光打标机，用于把储存在计算机系统的编码数字或者图形打标印刷在待打标产品上；

随自动生产线的传送带移动的多个周转夹具组，该周转夹具组由多个排列在一起的夹具单元所组成，用于夹装多个待打标产品并使该多个待打标产品具有精确的相对位置关系，所述多个周转夹具组与所述打标区中的多个激光打标机呈一一对应关系；

所述传送带移动一个步长，装有待打标产品的多个周转夹具组被送入打标区，所述多台激光打标机分别同时向对应的周转夹具组中的每一个产品打印不同的编码信息；打印完成后，传送带又移动一个步长，已打标的周转夹具组被移出打标区进入出料区，新的装有待打标产品的周转夹具组沿进料方向移入打标区，进行下一轮打标动作。下面给出两个具体实施方案。

方案一：所述激光打标机设置在所述传送带运行轨道的正上方，所述出料区为打标区之后传送带的下游区域；所述传送带移动一个步长把多个装有待打标产品的周转夹具组从打标区的上游方向送入打标区后等待，所述多台激光打标机分别同时向对应的周转夹具组内的多个待打标产品分别打印不同的编码信息；打印完成后传送带继续移动一个步长，已打标的多个周转夹具组继续沿传送带的下游方向移出打标区的同时，新的装有待打标产品的周转夹具组从所述上游方向被送入打标区，进行下一轮的打标动作。

方案二：所述传送带包括平行设置的上料传送带和下料传送带，所述打标区为平行设置在所述上料传送带和下料传送带之间的打印台，所述上料传送带与打印台之间通过进料滑道连接，该进料滑道远离打印台一侧的起始端设有进给装置；所述下料传送带与打印台之间通过下料滑道连接；所述上料传送带把装有待打标产品的多个周转夹具组送至上料传送带终段等待，打印台空闲后所述多个周转夹具组通过进料滑道被推入所述打印台，所述多台激光打标机分别向其下的周转夹具组内的多个待打标产品打印不同的编码信息；打印完成后，内装已打印有编码信息的产品的多个周转夹具组被后面来自进料滑道的周转夹具组推离所述打印台，经所述下料滑道落在下料传送带而进入下一道工序。

所述打印台所处的高度比下料传送带所处的高度高，所述连接所述打印台和下料传送带的下料滑道为倾斜面，进入下料滑道的周转夹具组靠自重自动滑落到下料传送带而进入下一道工序。所述进给装置包括电磁阀、行程开关、气缸和周转夹具到位传感器。

在所述下料滑道位于打印台的一侧设置有挡块，当进料滑道被打开，位于所述传送带上的周转夹具组被推入打印台时，下料滑道上的挡块打开，原来位于打印台已经完成打标的周转夹具组没有阻拦而被推入下料滑道进而滑落到所述下料传送带。

在方案一和方案二中，所述周转夹具组上设有方便精确定位的坐标参照标志，当周转夹具组移入打标区时，所述激光打标机通过寻找识别所述定位标志，根据各个定位标志的位置计算打标的方向和位置，进行曲面分度，使所述激光打标机对准周转夹具组实现打标。

周转夹具组上表面的坐标参照标志可以是一个十字线或分布在不同位置的两个十字线，也可以是其他便于识别的标志。

与现有技术相比较，本实用新型自动生产线的激光打标系统具有如下优点：使用多台现有的激光打标机，实现在自动生产线上同时对多个产品进行激光打标；而且打印内容的制作、编排、和输出由计算机系统控制完成。

附图说明

本实用新型包括如下附图：

图1是本实用新型自动生产线的激光打标系统实施例一的俯视示意图；

图2是本实用新型自动生产线的激光打标系统实施例二的俯视示意图

图3是本实用新型自动生产线的激光打标系统的工作流程图；

图4是本实用新型所采用的步进式传送带的工作时序示意图。

具体实施方式

本实用新型主要用于在自动生产线上对产品或者产品包装上印刷二维条码，利用二维条码实现对产品进行一物一码的编码，便于行业管理和信息化管理。

本实用新型的自动生产线的激光打标系统由一台微机集中控制，为每一件产品分配一个独立的编码，并且将这个编码的数据传送给激光打标机。本实用新型的自动生产线的激光打标系统如图1或图2所示，包括：

传送带11及驱动传送带11移动的步进式传动系统，用于运送有序排列的待打标产品周期性间歇式地移动一个定量步长；这种步进式传送带可以利用步进电机控制。步进式传送带的工作时序图如图4所示，在脉冲的上升沿步进式传送带11开始移动，在脉冲的下降沿步进式传送带11停止，同时激光打标机13工作。

固定配置在打标区的多台排列在一起的激光打标机13，用于把储存在计算机系统的编码数字或者图形打标印刷在待打标产品上；利用激光打标机13可以把二维条码直接高温烧制在产品或者产品包装上，选择不同型号的激光打标机13可以在纸质、金属或者其它材料上直接打标。

随自动生产线的传送带11移动的多个周转夹具组15，每个周转夹具组15由多个并列在一起的夹具单元所组成，用于夹装多个待打标产品并使该多个待打标产品具有精确的相对位置关系，周转夹具组15所夹装的多个待打标产品与某个激光打标机13对应，由该打标机完成该多个待打标产品的打标；所述多个周转夹具组15与所述打标区中的多个激光打标机13呈一一对应关系；

所述传送带11移动一个步长，装有待打标产品的多个周转夹具组15被送入打标区，所述多台激光打标机13分别同时向各个周转夹具组15内的多个待打标产品分别打印不同的编码信息；打印完成后，传送带11又移动一个步长，已打标的多个周转夹具组15被移出打标区进入出料区，新的装有待打标产品的多个周转夹具组15沿进料方向移入打标区，进行下一轮打标动作。

上述技术方案有多种实现方式，下面给出两种具体实施例。

实施例一：所述打标区设置在所述传送带11运行轨道的正上方，所述出料区为打标区之后传送带11的下游区域；所述传送带11移动一个步长把装有待打标产品的多个周转夹具组15从打标区的上游方向送入打标区后等待，所述多台激光打标机13分别同时向对应的周转夹具组15内的多个待打标产品分别打印不同的编码信息；打印完成后传送带11继续移动一个步长，多个周转夹具组15内已打印有编码信息的产品继续沿传送带11的下游方向移出打标区的同时，新的装有待打标产品的周转夹具组15从所述上游方向被送入打标区，进行下一轮的打标动作，如图1所示。

实施例二：在静止的打印台上配备一台或者多台在线自动编码激光打标机，沿X方向运行的上料传送带，将有序排列的待打标产品周期性的送上打印台，在完成激光打印以后，再送上下料传送带，进入下一道工序。即所述传送带11包括平行设置的上料传送带21和下料传送带25，所述打标区为平行设置在所述上料传送带21和下料传送带25之间的打印台23，所述上料传送带21与打印台23之间通过进料滑道27连接，该进料滑道27远离打印台23一侧的起始端设有进给装置；所述下料传送带25与打印台23之间通过下料滑道29连接；所述上料传送带21把装有待打标产品的多个周转夹具组15送至上料传送带21终段等待，打印台23空闲后该多个周转夹具组15分别通过进料滑道27被推入所述打印台23，所述多台激光打标机分别同时向每个周转夹具组15内的多个待打标产品分别打印不同的编码信息；打印完成后，内装已打印有编码信息的产品的周转夹具组15被后面来自进料滑道27的周转夹具组15推离所述打印台23，经所述下料滑道29落在下料传送带25而进入下一道工序，如图2所示。

下面结合图1和图2分别对两实施例做进一步详细说明。

如图1所示的实施例一，在传送带11上固定配置了三台在线自动编码激光打标机13，包括打标机A，打标机B和打标机C，这种激光打标机13具备平面和曲面任意方向打标的功能。待打标产品(图中未示出)在自动生产线上分组装进并固定于周转夹具组15中，传送带11每移动一个步长，三个周转夹具组15被一起送进配备三台在线自动编码激光打标机13的打标区，每一个周转夹具组15中的待打标产品分别对应不同的激光打标机13。

所述周转夹具组15将一组待打标产品有序地集中固定在一起，使得这一组待打标产品具有精确的相对位置关系。这一组待打标产品的数量可以根据方便在周转夹具组15中的固定来设定，也可以根据激光打标机13的最佳连续工作时间来设定。

在周转夹具组15上有定位标志151，这种定位标志151可以是位于预先设定的精确位置上的一个或者两个上字线(本实用新型的图中示出的是位于相邻两边的十字线)，也可以是其它便于激光打标机13识别的标志。这种周转夹具组15的形状可以是适于待打标产品固定的任意形状，本实用新型的附图中示出的是矩形。

所述传送带11的传送机构可以采用步进电机，或者采用气动系统及伺服电机进行传动和定位，根据预先设定的时间周期，每次运行一个固定的步长。这个时间周期的设定必须配合将多组待打标产品分组并固定入周转夹具组15所需要的时间和激光打标机13完成每组待打标产品的打标所需要的时间。每一件周转夹具组15的相互间距必须配合激光打标机13的位置，使得每次运行固定步长后待打标产品正好配合激光打标机13的位置。

当周转夹具组15被送入打标区时，激光打标机13首先寻找识别所述定位标志151，根据各个定位标志151的位置计算打标的方向和位置，进行曲面分度从而使本实用新型系统具有打标位置精确、字符清晰、自动编码、安全高效等优点。

图2是本实用新型实施例二的示意图。图2中与图1相同的编号代表与图1中相同的部件。图2中包括上料传送带21，配备有多台在线自动编码激光打印机13(图中所示为三台)的打印台23，和下料传送带25。连接上料传送带21和打印台23的进料滑道27，以及连接打印台23和下料传送带25的下料滑道29。

上料传送带21是步进式运行的，其步长和间隔时间的设置、以及其运行和控制类似于图1中的步进式传送带11。本实用新型对下料传送带25没有特殊要求。具有定位标志151的周转夹具组15固定了一组待打标产品，三个周转夹具组15在上料传送带21的终段上等待，当激光打印机13空闲时三个周转夹具组15同时通过进料滑道27进入打印台23。当三台激光打标机13分别完成所对应周转夹具组15中待打标产品的打标以后，这三个周转夹具组15通过下料滑道进入下料传送带25，进入下一道工序。

进料滑道27和下料滑道29的位置相对应，两滑道通过打印台23相联通，周转夹具组15可在滑道内滑动，进给装置由电磁阀、行程开关、气缸和周转夹具到位传感器组成，均安装在进料滑道27起始端远离打标台23的一侧。在下料滑道29位于打印台23的一侧设置挡块(图中未示出)，在进料滑道27打开，位于上料传送带21上的周转夹具组15被推入打印台时，下料滑道29上的挡块打开，原来位于打印台内的周转夹具组15(已经完成打标)被进料滑道27上下来的周转夹具组15推入下料传送带。配合进料滑道27的控制设置有行程开关，该行程开关安装在气缸上，由另一套电磁阀、行程开关、气缸和定位块组成定位装置(图中未示出)，行程开关安装在气缸上，气缸和电磁阀均安装在进料滑道外侧，定位块安装在气缸活塞杆上。周转夹具组15通过进料滑道27需要外力推动，例如可以将进料滑道27设计成向上的斜面；而周转夹具组15通过下料滑道29在挡块打开后能够自动下滑，例如可以将下料滑道29设计成向下的斜面。上述进料滑道27的进给装置以及驱动传送带21移动的步进式传动系统等机械传动和控制系统均为本领域的现有成熟技术，这里无需对其作进一步的描述。

图3是本实用新型自动生产线的激光打标系统的工作流程图，主要包括循环进行的四个步骤：第一，待打标产品被分组并且被固定在周转夹具组15中，以预先设置的间隔S1在步进式传送带11、21上排列；同一批进入打标区的周转夹具组15的数量对应于该系统配置的在线自动编码激光打标机的台数；当该批周转夹具组15被送入打印区后，再准备下一批，如此反复。第二，步进式传送带移动一个步长，并将完成打标的该批周转夹具组15送出打印区，将另一批新的周转夹具组15送入对应配置有多台激光打标机13的打印区，设完成该步骤所需时间为T1(参见图4)。第三，在线自动编码激光打标机13便根据周转夹具组15上的定位标志151定位并设置打标区域和方向，完成对一组产品的打标，设完成该步骤需要的时间为T2(参见图4)，T2可以是固定长度，也可以是不固定的时间，在全部激光打标机发出打标完成信号来设置。重复第一至第三步。

图4是本实用新型步进式传送带的工作时序图，在脉冲的上升沿步进式传送带开始移动，在脉冲的下降沿步进式传送带停止，同时激光打印机工作，这里假设周转夹具组15固定待打标产品集中同定地进行，并且不影响步进式传送带的运行时序。

Claims (8)

1、一种自动生产线的激光打标系统，包括：

传送带(11)及驱动传送带(11)移动的步进式传动系统，所述传送带(11)运送有序排列的待打标产品周期性间歇式地移动一个定量步长；

固定配置在打标区的多台排列在一起的激光打标机(13)，所述激光打标机(13)把来自计算机系统的编码数字或者图形打标印刷在待打标产品上；其特征在于：

还包括随自动生产线的传送带(11)移动的多个周转夹具组(15)，该周转夹具组(15)由多个排列在一起的夹具单元所组成，夹装多个待打标产品并使该多个待打标产品具有精确的相对位置关系，所述多个周转夹具组(15)与所述打标区中的多个激光打标机(13)呈一一对应关系。

2、根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于，所述打标区设置在所述传送带(11)运行轨道的正上方，所述出料区为打标区之后传送带(11)的下游区域。

3、根据权利要求1所述的激光打标系统，其特征在于，所述传送带(11)包括平行设置的上料传送带(21)和下料传送带(25)，所述打标区为平行设置在所述上料传送带(21)和下料传送带(25)之间的打印台(23)，所述上料传送带(21)与打印台(23)之间通过进料滑道(27)连接，该进料滑道(27)远离打印台(23)一侧的起始端设有进给装置；所述下料传送带(25)与打印台(23)之间通过下料滑道(29)连接。

4、根据权利要求1、2或3所述的激光打标系统，其特征在于，所述周转夹具组(15)的上表面设有方便精确定位的坐标参照标志(151)。

5、根据权利要求4所述的激光打标系统，其特征在于，所述设置在周转夹具组(15)上表面的坐标参照标志(151)是一个十字线或分布在不同位置的两个十字线。

6、根据权利要求3所述的激光打标系统，其特征在于，所述打印台(23)所处的高度比下料传送带(25)所处的高度高，所述连接所述打印台(23)和下料传送带(25)的下料滑道(29)为倾斜面。

7、根据权利要求3所述的激光打标系统，其特征在于，所述进给装置包括电磁阀、行程开关、气缸和周转夹具到位传感器。

8、根据权利要求3所述的激光打标系统，其特征在于，在所述下料滑道(29)位于打印台(23)的一侧设置有挡块。

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