一种可自动上下料的激光标刻装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光技术领域，特别涉及一种可自动上下料的激光标刻装置。


背景技术：

2.激光标刻(打标)是利用激光光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。现在常见的激光打标作业方式是一名员工操作一台激光打标机，并且同时需要该员工完成上下料工作，由此导致人工利用率低、劳动强度大，不符合工厂无人化生产的趋势，也不易于实现工业4.0。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种可自动上下料的激光标刻装置，其可以通过上下料机构完成自动上下料，由此大幅提高激光打标效率，降低人工成本。
4.本实用新型提供一种可自动上下料的激光标刻装置，其包括：机柜、上下料机构、多工位转台、激光标刻机构以及料盘放置区；
5.其中，所述机柜内安装有控制系统以及用于产生激光光束的激光器；所述料盘放置区设有料盘上料区以及料盘下料区；
6.包含有待标刻工件的料盘被放置于所述料盘上料区，所述上下料机构用于将位于料盘上料区的料盘中的待标刻工件移动至多工位转台上；所述多工位转台通过转动将待标刻工件移动至激光标刻机构下方，所述激光标刻机构通过激光器产生的激光光束对待标刻工件进行标刻；
7.且工件完成标刻后，所述上下料机构再次将该工件移动至位于料盘上料区的、原料盘的对应位置进行存放；待某一料盘中的所有待标刻工件均完成标刻、且均被移动至该料盘的对应位置后，所述上下料机构将该料盘移动至料盘下料区。
8.优选的，所述上下料机构包括：
9.机器臂；
10.移盘夹具，其连接所述机械臂，且可在所述机械臂的带动下移动，通过所述移盘夹具将位于料盘上料区的料盘移动至料盘下料区；
11.取料夹具，其连接所述移盘夹具，并随移盘夹具移动，通过所述取料夹具将位于料盘下料区的料盘中的工件移动至多工位转台上。
12.优选的，所述上下料机构还包括：
13.真空传感器，其连接所述机械臂，用于检测所述移盘夹具是否与料盘接触和/或所述取料夹具是否与工件接触。
14.优选的，所述机械臂为scara机械臂。
15.优选的，所述多工位转台包括：转动驱动机构以及连接所述转动驱动机构的打标治具，其中，所述打标治具有若干个，且一打标治具容纳一工件。
16.优选的，所述转动驱动机构是dd马达、凸轮分度器或中空旋转台。
17.优选的，所述激光标刻装置包括：升降机构以及连接所述升降机构的激光标刻头。
18.优选的，所述可自动上下料的激光标刻装置还包括：
19.料盘上料定位组件，其设置于所述料盘上料区内，用于对位于所述料盘上料区中的料盘进行定位；
20.料盘下料定位组件，其设置于所述料盘下料区内，用于对位于所述料盘下料区中的料盘进行定位。
21.优选的，所述可自动上下料的激光标刻装置还包括：
22.扫码机构，其靠近所述多工位转台设置，且连接所述控制系统，用于获取所述多工位转台上的、已完成标刻的工件上的标识信息。
23.优选的，若标识信息不符合预设条件，则扫码机构发送第一信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构将标识信息不符合预设条件的工件移动至废料区；若标识信息符合预设条件，则扫码机构发送第二信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构将标识信息符合预设条件的工件移动至料盘的对应位置进行存放。
24.本实用新型中的激光标刻装置自动化程度高，可实现设备的“一键式”式操作，可自动完成工件上料、打标、读码、下料等一系列操作，可大幅提升工作效率、降低劳动强度，且易于实现工厂无人化生产，提升工业4.0水平。
附图说明
25.图1为本实用新型的激光标刻装置的整体结构图。
26.图2为本实用新型的上下料机构的结构示意图。
27.图3为本实用新型的多工位转台的结构示意图。
28.图4为本实用新型的激光标刻机构的结构示意图。
29.图5为本实用新型的扫码机构的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
31.实施例1：
32.如图1所示，本实施例提供了一种可自动上下料的激光标刻装置，其包括：机柜10、上下料机构20、多工位转台30、激光标刻机构40以及料盘放置区；
33.其中，所述机柜10内安装有控制系统以及用于产生激光光束的激光器；所述上下料机构20、多工位转台30、激光标刻机构40以及料盘放置区均设置于所述机柜10的上表面，且所述上下料机构20、多工位转台30、激光标刻机构40均连接所述控制系统，并在所述控制系统的控制下完成相应动作；所述料盘放置区设有料盘上料区61以及料盘下料区62；所述多工位转台30位于所述激光标刻机构40的下方；
34.包含有待标刻工件p的料盘63被放置于所述料盘上料区61，所述上下料机构20用于将位于料盘上料区61的料盘63中的待标刻工件p移动至多工位转台30上；所述多工位转台30通过转动将待标刻工件p移动至激光标刻机构40下方，所述激光标刻机构40通过激光器产生的激光光束对待标刻工件p进行标刻；
35.工件p完成标刻后，所述上下料机构20再次将该工件p移动至位于料盘上料区61的、原料盘63(即该工件p未标刻前所在的料盘)的对应位置进行存放；待某一料盘63中的所有待标刻工件p均完成标刻、且均被移动至该料盘63的对应位置后，所述上下料机构20将该料盘63移动至料盘下料区62。
36.由此，本实施例中的激光标刻装置自动化程度高，可实现设备的“一键式”式操作，因此一名员工可操作多台装置，以此大幅提升工作效率、降低劳动强度，且易于实现工厂无人化生产，提升工业4.0水平。
37.实施例2：
38.本实施例与实施例1的不同之处仅在于，如图2所示，所述上下料机构20包括：
39.机器臂21，可优选为scara(selective compliance assembly robot arm)机械臂；
40.移盘夹具22，其连接所述机械臂21，且可在所述机械臂21的带动下移动，通过所述移盘夹具22将位于料盘上料区61的料盘63移动至料盘下料区62；具体的，所述移盘夹具22可以是吸盘；
41.取料夹具23，其连接所述移盘夹具22，并随移盘夹具22移动，通过所述取料夹具23将位于料盘下料区62的料盘63中的工件p移动至多工位转台30上；具体的，所述取料夹具23包括提升气缸以及与提升气缸连接的吸盘，可通过提升气缸调节吸盘的高度位置，以完成对工件p的吸附；
42.以及真空传感器24，其连接所述机械臂21，用于检测所述移盘夹具22是否与料盘63接触和/或所述取料夹具23是否与工件p接触。
43.如图3所示，所述多工位转台30包括：转动驱动机构31以及连接所述转动驱动机构31的打标治具32，其中，所述打标治具32有若干个，且均匀间隔设置，同时，一打标治具32容纳一工件p，所述转动驱动机构31带动打标治具32转动；优选的，所述转动驱动机构31可以包括dd马达、凸轮分度器或中空旋转台。
44.如图4所示，所述激光标刻装置40包括：升降机构41以及连接所述升降机构41的激光标刻头42组成，其中，所述激光标刻头42为电动调焦激光标刻头，其有效标刻幅面位于多工位转台30正上方，且所述激光标刻头42可在升降机构41的带动下上升/下降，以调整激光标刻头42的高度位置。
45.实施例3：
46.本实施例与实施例1或2的不同之处仅在于，所述可自动上下料的激光标刻装置还包括：
47.料盘上料定位组件，其设置于所述料盘上料区61内，用于对位于所述料盘上料区61中的料盘63进行定位；
48.料盘下料定位组件，其设置于所述料盘下料区62内，用于对位于所述料盘下料区62中的料盘63进行定位；
49.扫码机构50，其安装于所述机柜10的上表面，且靠近所述多工位转台30设置，且连接所述控制系统，用于获取所述多工位转台30上的、已完成标刻的工件p上的标识信息；其中，所述标识信息在对工件p进行激光标刻后形成，其具体形式可以是一维码、二维码或明码中的一种或几种；
50.若标识信息不符合预设条件，则扫码机构50发送第一信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构20将标识信息不符合预设条件的工件p移动至废料区；若标识信息符合预设条件，则扫码机构50发送第二信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构20将标识信息符合预设条件的工件p移动至料盘63的对应位置进行存放；
51.具体的，如图5所示，所述扫码机构50包括：连接所述机柜10上表面的安装支架51和连接所述安装支架51的扫码枪52。
52.所述可自动上下料的激光标刻装置的工作过程如下：
53.步骤一，人工或agv小车将一摞包含有待标刻工件p的料盘63放置到料盘上料区61，并进行定位，同时输出开始打标信号；
54.步骤二，机器臂21带动移盘夹具22、取料夹具23同步到达料盘上料区61上方，取料夹具23的提升气缸带动与之连接的吸盘下降，以吸附位于料盘上料区61的料盘63中的待标刻工件p，机器臂21再带动移盘夹具22、取料夹具23同步到达多工位转台30上方，取料夹具23的提升气缸带动与之连接的吸盘下降，吸盘释放吸附的工件p，使工件p位于多工位转台30的打标治具32中；
55.步骤三，多工位转台30带动打标治具32到达激光标刻头42正下方，开始对工件p进行激光标刻，且在工件p上形成标识信息；
56.步骤四，激光标刻完成，多工位转台30带动打标治具32到达扫码枪52下方，扫码枪52读取标识信息；
57.步骤五，若标识信息不符合预设条件，则扫码机构50发送第一信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构20将标识信息不符合预设条件的工件p移动至废料区；若标识信息符合预设条件，则扫码机构50发送第二信号至控制系统，所述控制系统控制上下料机构20将标识信息符合预设条件的工件p移动至料盘63的对应位置进行存放；
58.步骤六，重复步骤三到五，直至该层料盘所有待标刻工件p完成激光标刻；
59.步骤七，机器臂21带动移盘夹具22到所有待标刻工件p均完成标刻、且均被移动至对应位置后的料盘63上方，并通过移盘夹具22将该料盘63移动至料盘下料区62，并进行定位；
60.步骤八，重复上述步骤三到七，直至所有料盘63中的待打标工件p均完成标刻。
61.综上所述，本实用新型中的激光标刻装置自动化程度高，可实现设备的“一键式”式操作，可自动完成工件上料、打标、读码、下料等一系列操作，因此一名员工可操作多台装置，以此大幅提升工作效率、降低劳动强度，且易于实现工厂无人化生产，提升工业4.0水平。
62.需要说明的是，上述实施例1-3中的技术特征可进行任意组合，所获得的技术方案均属于本技术的保护范围。
63.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。