自动转码雕刻设备的制作方法

1.本发明涉及雕刻设备技术领域，特别是涉及一种自动转码雕刻设备。


背景技术：

2.工件在加工过程中为便于追溯及记录产品信息，往往需要在工件表面上打二维码作标识，计算机或其它读取设备读取工件的二维码即可查询该工件对应的产品信息。由于工件在加工过程中一些表面会被加工掉，因此，在整个加工过程中会存在需要将工件原来的二维码转码打标到工件其它表面上的情况，现有技术对工件的转码多采用多台设备共同完成，比如扫码机、雕刻机、读码机等，设备数量多，转码过程需要对工件进行多次转移，其流程复杂且工作效率低下，在转移工件的过程中还需要对工件进行反复装夹，不仅影响工作效率，且反复装夹会导致精度低，容易出现误差的情况。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，并提供一种自动转码雕刻设备，该设备能够在一台设备上完成多个工序，提高了工作效率及加工精度。
4.为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种自动转码雕刻设备，包括控制系统、机架、设置于所述机架上的旋转机构、以及设置在所述机架上的多个工位；
6.所述多个工位包括沿所述旋转机构的旋转方向依次设置的扫码工位、雕刻工位和读码工位；所述扫码工位设置有第一扫码器，所述第一扫码器用于扫描工件上原有的标识，并将扫描结果发送给控制系统；所述雕刻工位包括雕刻机，所述控制系统控制将第一扫码器的扫描结果发送给雕刻机，所述雕刻机根据所述扫描结果对所述工件重新进行打标；所述读码工位设置有第二扫码器，所述第二扫码器扫描所述雕刻机对所述工件重新进行打标后的新标识，并将扫描结果发送给所述控制系统；
7.所述控制系统用于接收所述第一扫码器和第二扫码器的扫描结果，并对所述第一扫码器扫描的原标识和所述第二扫码器扫描的新标识进行对比，当对比结果在预设范围内时，判断为合格产品，并对新标识进行记录；当对比结果超过预设范围时，判断为不合格产品；
8.所述旋转机构上设有多个工件定位装置，所述工件定位装置用于安装工件；所述旋转机构能够带动所述工件定位装置沿水平方向转动，且使所述工件定位装置与所述工位一一对应。
9.对上述技术方案的进一步改进是：
10.所述扫码工位还包括同轴光源和第一吹气清洁装置。
11.所述自动转码雕刻设备还包括设置在所述机架上的安全光栅。
12.所述自动转码雕刻设备还包括安装工位；所述旋转机构的旋转顺序依次为安装工位、扫码工位、雕刻工位和读码工位；所述安装工位上还设有产品浮起检测装置和有无料感
应装置；所述浮起检测装置和有无料感应装置通过支架与所述机架连接，所述支架能够上下移动，且能够向靠近所述旋转机构中心及远离所述旋转机构中心的方向移动。
13.所述旋转机构包括驱动装置及与所述驱动装置输出端固定连接的转盘；所述工件定位装置设于所述转盘上；所述驱动装置包括电机和四等份分割器，所述四等份分割器通过同步带与所述电机传动连接。
14.所述工件定位装置包括支撑板、设于所述支撑板外边沿处的多个调节定位块、设于所述支撑板上的定位销、以及设于所述支撑板上的吸盘装置；所述定位销的个数为两个以上；所述调节定位块与所述支撑板可拆卸连接；所述吸盘装置用于抓紧工件。
15.所述调节定位块相对于所述支撑板的位置能够在一定范围内进行调节。
16.所述定位销的材质为聚醚酮。
17.所述自动转码雕刻设备还包括显示器；所述显示器用于显示设备进程及状态。
18.所述雕刻机为镭雕机；所述读码工位上设置有第二吹气清洁装置。
19.根据本发明的技术方案可知，本发明的自动转码雕刻设备，其通过旋转机构带动安装在工件定位装置上的工件旋转至各个工位，通过扫码工位的第一扫码器对工件原有的标识进行扫码，通过下一个工位的雕刻机对工件的标识进行转码，通过再下一个工位的第二扫码器对雕刻好的新标识进行读取，整个设备的结构简单、体积小巧，且集扫码、雕刻和读码于一体，其占用的空间小、设备的制造成本低，且能够实现整个转码过程的自动化操作，提高了工作效率及加工的精准度，且节省了人力，降低了成本。
附图说明
20.图1为本发明实施例的自动转码雕刻设备的总体结构示意图。
21.图2为本发明实施例的自动转码雕刻设备去除机台罩和部分机架后的结构示意图。
22.图3为本发明实施例的自动转码雕刻设备去除机台罩、部分机架、以及转盘后的结构示意图。
23.图4为本发明实施例的自动转码雕刻设备的工件定位装置安装有工件时的结构示意图。
24.图5为本发明实施例的自动转码雕刻设备的工件定位装置未安装工件时的结构示意图。
25.附图中各标号的含义为：
26.1-机架；2-扫码工位；3-读码工位；4-旋转机构；5-显示器；6-工件定位装置；7-安装工位；8-雕刻工位；9-工件；21-第一扫码器；22-第一吹气清洁装置；23-同轴光源；31-第二扫码器；32-第二吹气清洁装置；41-转盘；42-四等份分割器；43-感应器；61-调节定位块；62-定位销；63-支撑板；64-吸盘装置；71-安全光栅；81-机台罩；82-镭雕机；91-原有标识；92-新标识；311-扫码器保护罩；312-固定架。
具体实施方式
27.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所
描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
29.实施例1：如图1至5所示，本实施例的自动转码雕刻设备，包括机架1、设置于所述机架1上的旋转机构4、以及设置在所述机架1上的多个工位，在本实施例中工位的个数为四个。
30.如图3和图4所示，本实施例中的工件9为矩形板状工件，其原有标识91设置在矩形工件9较短边对应的侧面上，新标识92设置在工件9正面大面靠近长边的位置。
31.如图1至图3所示，所述旋转机构4包括驱动装置(未示出)及与所述驱动装置输出端固定连接的转盘41；所述工件定位装置6设于所述转盘41上；所述驱动装置包括电机和四等份分割器42，所述四等份分割器42通过同步带与所述电机传动连接。所述转盘41上设置有四个工件定位装置6，所述四个工件定位装置6在所述转盘41的圆周上平均分布，所述工件定位装置6用于安装工件9；所述旋转机构4能够带动所述工件定位装置6沿水平方向转动。所述电机为伺服电机，所述伺服电机还可以连接减速机，以调节伺服电机的转速。所述旋转机构4还可以包括感应器43，所述感应器43用于使所述四等份分割器42回到原位。四等份分割器42可准确控制所述转盘41每次旋转的角度为90
°
。所述旋转机构4能够带动所述工件定位装置6沿水平方向转动，且使所述工件定位装置6与所述工位一一对应。
32.如图4和图5所示，所述工件定位装置6包括支撑板63、设于所述支撑板63外边沿处的多个调节定位块61、设于所述支撑板63上的定位销62、以及设于所述支撑板63上的吸盘装置64。所述支撑板63用于安放工件9，其外周呈矩形，所述调节定位块61设置在所述支撑板63的外边沿附近可以对工件放置区域进行粗略的限定，形成粗定位。所述定位销62的个数为两个以上，定位销62的材质为聚醚酮(pek)，在本实施例中定位销62的数量为两个，对称设置在支撑板63上，采用pek材料制备的定位销62，具有耐磨性及柔韧性，可以防止放置工件9时，定位销62与工件9之间发生磕碰伤，且其非常耐磨，使用寿命长。所述调节定位块61与所述支撑板63为可拆卸连接，在本实施例中，所述调节定位块61的心部设有贯穿孔，所述支撑板63上设有安装孔，所述调节定位块61通过螺栓等连接件与所述支撑板63连接。为适应多种不同尺寸的工件安装，可以将所述调节定位块61设置成与所述支撑板63的相对位置可调。比如，可以通过设置多种不同规格的可调节定位块61，针对不同的工件安装不同的调节定位块61，以适应不同工件的尺寸要求。或者，可以将调节定位块61心部的贯穿孔设置成腰形、或设置多个并列的贯穿孔，通过调节连接件在贯穿孔中的不同位置来调整调节定位块61与支撑板63外边沿的距离。所述吸盘装置64用于抓紧工件9。本实施例中，所述吸盘装置64包括两个吸嘴，当工件9安放于支撑板63上，并放平整后，启动所述吸盘装置64，以固定所述工件9。
33.本实施例的工件9上设置有与所述定位销62对应的定位孔(未示出)，在安放工件9时，首先将工件9放入调节定位块61围设的区域，对工件9进行粗定位，再将定位孔套在定位销62上，以实现工件9的精准定位。
34.如图2所示，在本实施例中，所述四个工位包括沿所述旋转机构4的旋转方向依次
设置的安装工位7、扫码工位2、雕刻工位8和读码工位3。
35.所述安装工位7用于安装工件9，为保证工件9安装平稳，所述安装工位7上还设置有浮起检测装置(未示出)，所述浮起检测装置设于安装工位7的工件定位装置6下面的机架1上，本实施例中的浮起检测装置为tof激光位移测量传感器，当支撑板63上的工件9没有安放平稳时，浮起检测装置会报警提示，且自动转码雕刻设备会根据报警关停设备。所述浮起检测装置旁边还设置了有无料感应装置(未示出)，本实施例中的有无料感应装置为光电慢反射型传感器，有无料感应装置能够感知支撑板63上是否安放了工件9，当检测到安放有工件9时，发送信号，指示设备开机运行，当检测到没有安放工件9时，指示设备停止运行。所述浮起检测装置和有无料感应装置通过支架与所述机架1连接，所述支架能够上下移动，且能够向靠近所述旋转机构4中心及远离所述旋转机构4中心的方向移动。支架带动浮起检测装置和有无料感应装置上下、前后移动，能够使传感器的检测范围更大，检测结果更为精准。
36.如图1至图3所示，所述扫码工位2设置有第一扫码器21，所述第一扫码器21用于扫描工件9上原有的标识。为使扫码更为准确，在所述扫码工位2还设置有同轴光源23，以使照射光更为均匀、避免反光扫描出现错误等情况出现。为保持工件9表面的清洁度，以避免在雕刻工位8进行雕刻时影响雕刻质量，还可以在所述扫码工位2设置第一吹气清洁装置22，当第一扫码器21对工件9进行扫码前、扫码时，或扫码完成后，启动第一吹气清洁装置22对工件9表面进行清理。所述第一扫码器21和同轴光源23并列设置在靠近安装工位7一端的机架1上，位于转盘41的下方，其扫描及光源方向为雕刻工位8和安装工位7连接成的直线方向，以对工件9的侧面的原有标识91进行扫描。
37.如图1至图3所示，所述雕刻工位8包括雕刻机，所述雕刻机用于对所述工件9进行打标。在本实施例中所述雕刻机为镭雕机82。所述镭雕机82外围设置有机台罩81，用于保护镭雕机82及保障设备安全运行。所述镭雕机82包括镭射激光头，所述镭射激光头用于对工件9进行刻蚀，所述镭雕机82还可以设置移动装置，所述移动装置能够带动所述镭射激光头在预定范围内前后及左右移动，以实现更大的镭雕范围。
38.所述读码工位3设置有第二扫码器31，所述第二扫码器31用于读取所述雕刻机对所述工件9进行打标后的新标识92。所述读码工位3上设置有第二吹气清洁装置32，以对重新打标后的工件9进行清理。所述第二扫码器31上部设有扫码器保护罩311，以保护扫码器，避免扫码器被环境污染，影响扫码准确性。所述第二扫码器31通过固定架312连接在机台罩81内部的机架1上，所述第二扫码器31与所述机架1可拆卸连接，方便在第二扫码器31损坏时进行更换及对第二扫码器31进行日常维护。所述第二扫码器31的扫描方向为竖直向下，以对工件9上表面上的新标识92进行读取。
39.为使控制更为精准，避免在未安装工件9时设备发生空转现象，还可以在扫码工位2、雕刻工位8和读码工位3上分别设置一个有无料感应装置。
40.为使设备运行更加安全可靠，还可以在安装工位7的机架1上设置安全光栅71，当设备在运行状态下时，安全光栅71检测到物体靠近转盘41时，即发送指令，指示设备停止运行，避免发生安全事故。
41.所述自动转码雕刻设备还包括显示器5；所述控制系统用于对所述自动转码雕刻设备进行控制，并与所述显示器5电连接，所述显示器5用于显示设备进程及状态。比如所述控制系统可以接收传感器、安全光栅71等检测装置发送的检测信息，并将检测信息在显示
器5上进行显示。在所述机架1上还设有用于操纵设备的按钮，便于对设备进行操作。
42.工件9在安装工位7进行安装时，可采用人工安装，为了提高工作效率也可采用机械手进行自动安装，以实现全部工作过程的自动化。
43.本发明的自动转码雕刻设备的工作原理如下：首先将所有工件定位装置6的调节定位块61的位置调整到适合工件大小的尺寸位置，再将工件9安放在安装工位7的工件定位装置6上，利用调节定位块61进行粗定位，再利用定位销62和定位孔的配合进行精准定位，此时，工件9的长边朝向扫码工位2和读码工位3连线的方向设置，工件9原来的二维码位于靠近读码工位3一侧的短边对应的侧面上。工件9安放好后，通过浮起检测装置对工件9的安放位置进行检测，查看工件9是否安装平稳到位，如检测到工件9未安装到位，则报警提示，以对工件9进行重新安放，直到工件9安装到位。同时，有无料感应装置对安装工位7进行检测，检测到安装工位7的工件定位装置6上已安装有工件9，则启动旋转机构4，旋转机构4顺时针旋转90
°
。
44.旋转机构4的驱动装置带动转盘41及转盘41上的工件9旋转至扫码工位2。扫码工位2的同轴光源23对工件9侧面上的原有二维码进行照射，同时第一扫码器21对原有二维码进行扫描，并将扫描结果回传给控制系统。同时，第一吹气清洁装置22对工件9表面进行吹气清洁处理。扫码工位2上的有无料感应装置对扫码工位2的工件定位装置6进行检测，当检测到工件定位装置6上已安装有工件9时，启动旋转机构4，旋转机构4顺时针旋转90
°
。
45.旋转机构4的驱动装置带动转盘41及转盘41上的工件9继续旋转至雕刻工位8，雕刻工位8的镭射激光头根据扫码工位2扫描得到的原有二维码对工件9进行镭雕。雕刻工位8上的有无料感应装置对雕刻工位8的工件定位装置6进行检测，如检测到工件定位装置6上已安装工件9，则启动旋转机构4，旋转机构4顺时针旋转90
°
。
46.旋转机构4的驱动装置带动转盘41及转盘41上的工件9继续旋转至读码工位3。读码工位3上的第二吹气清洁装置32对工件9表面进行吹气清洁处理，第二扫码器31读取雕刻工位8重新打标后的二维码信息，并将信息回传给控制系统。读码工位3上的有无料感应装置对读码工位3的工件定位装置6进行检测，如检测到工件定位装置6上已安装工件9，则启动旋转机构4，旋转机构4顺时针旋转90
°
。
47.所述控制系统对所述第一扫码器21扫描的原标识91和所述第二扫码器31扫描的新标识92进行对比，当对比结果在预设范围内时，判断为合格产品，并对新标识92进行存储和记录；当对比结果超过预设范围时，判断为不合格产品。
48.旋转机构4的驱动装置带动转盘41及转盘41上的工件9重新旋转至安装工位7，取下已完成打标的工件9，并按照合格品和不合格品进行分类放置，以待后续处理，并继续安放新的待打标的工件9。
49.上面的工作原理为叙述清楚仅以单件工件的形式对工作过程进行说明，实际工作中四个工位是循环安放工件的，也就是说四个工位的工作是同时进行的，安装工位7对一件工件进行安装，扫码工位2对一件工件进行原码扫描，雕刻工位8对一件工件进行镭雕，读码工位3对一件工件进行读码，四件工件同时在自动转码雕刻设备被处理，其工作效率非常高，且工件在工序间的转移也非常简单，无需重复装夹，保证了加工的精准度，提高了工件打标的精准性。
50.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例
中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。