一种带有自动对焦机构的打标设备的制作方法

1.本实用新型涉及打标设备的技术领域，具体涉及一种带有自动对焦机构的打标设备。


背景技术：

2.打标机是一个广义的概念，它主要分为气动、激光、电腐蚀三大类型，气动：电脑控制，打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出有一定深度的标记，标记特点：有较大深度；激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标和文字；电腐蚀主要打印固定不变的商标，就像盖章一样，但是打印内容变化不方便。
3.现有的打标设备仍具有以下缺陷：
4.其一，现有的激光测距传感器对于待打标物件具有一定的要求，如待打标部件表面粗糙度，需要形成漫反射，才可以测量，如果是镜面表面，要使用特殊型号的探头，同时，还需根据实际需求调节激光测距传感器的角度，十分麻烦；
5.其二，现有的激光打标头移动结构无法实现万向移动，只能在水平面进行水平方向的位置调节，调节效果一般，无法实现激光打标头上激光位移传感器与基准块的精准对其；、
6.其三，现有的打标设备多为敞体结构，其在打标过程中会产生大量微细的灰尘，操作人员长期吸入这些微细的灰尘，极易产生呼吸道部位的疾病。
7.为此，我们提供一种带有自动对焦机构的打标设备，以解决上述打标设备存在的问题。


技术实现要素：

8.针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种带有自动对焦机构的打标设备，该自动对焦机构采用满足激光测距传感器要求的基准块替代待打标部件与激光测距传感器对其，从而降低了激光测距传感器对于待达标物件的要求，且基准块可伴随待打标物件的尺寸不同自动变换位置，以适应不同尺寸的待打标物件；本实用新型采用万向移动机构来调度激光打标头的位置，以实现激光打标头的全方向位置调节；同时，打标设备的内腔设置为封闭结构，以降低打标设备内腔中微细灰尘散出打标设备的内腔的情况发生，以更好的保护打标设备操作人员的身体健康。
9.为了实现上述目的，本实用新型采用的一种带有自动对焦机构的打标设备，包括：
10.打标设备本体：打标设备本体的内腔为封闭结构，该内腔设置有公共平台，公共平台的台面上设置有定位机构，定位机构上固定有待打标的物件，且定位机构上设置有伴随待打标物件尺寸不同而变换位置的基准块且基准块的高度与待打标物件相同；
11.自动对焦机构：包含万向移动机构、激光打标头以及激光测距传感器，激光打标头固接在万向移动机构的移动架上且随动移动架在万向移动机构的驱动下实现可变径的圆
周动作以及升降动作，且万向移动机构以及移动架驱动激光测距传感器的传感路径与基准块铅垂对其，激光测距传感器以及激光打标头的水平间距与基准块以及待打标物件的水平间距相同。
12.作为上述方案的进一步优化，所述定位机构包含彼此扣合的上壳体以及下壳体，下壳体上留有待打标物件的放置槽而上壳体上开设有放置孔且放置槽的铅垂投影位于放置孔的铅垂投影内，放置槽的两个侧壁位于放置孔的内腔且其中一侧壁为固定结构而另一侧壁与放置槽槽底为滑动配合结构，以侧壁朝向放置槽的一侧为内侧，基准块固接在该与放置槽槽底为滑动配合结构的侧壁外侧，与放置槽槽底为滑动配合结构的侧壁的内侧朝向待打标物件放置方向的一端固接有内挡板且内挡板与该与槽底为滑动配合结构的侧壁为固接。考虑到传统定位机构多采用简易的支撑平台放置而无法满足本实用新型中基准块伴随待打标物件的尺寸不同自动变换位置的需求，本实用新型巧妙的将定位机构设置为分体式结构，内挡板限制待检测物件沿待检测物件放置方向的尺寸，而滑动连接的侧壁与固接的侧壁构成的可变宽度的放置槽，由于基准块固接在滑动连接的侧壁上，使得基准块可伴随待检测物件宽度的变换而改变位置，由于激光位移传感器随动基准块移动，从而可实现激光打标头随动不同宽度的待检测物件而改变打标位置，进而优化了激光打标头的实际打标效果，使得激光打标头的打标工作更加合理化。
13.作为上述方案的进一步优化，上壳体与下壳体间设有两组位置对称且由卡块以及卡沟构成的卡接组件，且卡块包含沿上壳体顶壁向下延伸出的凸块、沿凸块外壁向外延伸的横板以及沿横板悬伸端向下延伸出的竖板，凸块、横板以及竖板构成“h”型结构，而卡沟的呈“w”型结构且卡沟上的两个卡槽分别与凸块以及竖板彼此卡合。由于卡块采用特殊的“h”型结构来搭配“w”型结构的卡沟来实现卡合目的，从而可使上壳体与下壳体的卡合更加稳固。
14.作为上述方案的进一步优化，所述侧壁包含一端固接或滑动连接在放置槽槽底的下板体、固接在下板体上板面的滑板，滑板上套接有上板体，且上板体的下板面开设有滑槽且滑槽与滑板为滑动配合，所述上板体的上板面固接有可勾在待打标物件上表面的勾板。通过将侧壁设计成有上板体、滑板以及下板体构成的滑动伸缩结构，以使得勾板可方便勾设在待打标物件的顶面，以便于更好的将待打标部件固接在放置槽的内部。
15.作为上述方案的进一步优化，所述滑板的两侧皆设置有弹簧柱且弹簧柱固接在上板体与下板体之间。弹簧柱结构的设置，可使上板体在伸缩过程中具有一定的回弹力，使得勾板可更好的勾紧待打标物件。
16.作为上述方案的进一步优化，所述万向移动机构包括转动单元、壳体以及推动单元，所述转动单元的顶面固接有一侧为敞口状的壳体，该敞口处朝向移动架，壳体内腔穿设有竖直状布置的丝杠且丝杠的输入端连接有第二驱动电机，而丝杠上设置有可沿丝杠铅垂移动的移动块而移动块的外端固接有推动单元，移动架固接在推动单元的推动杆上。需要说明的是，该推动单元可选用电动伸缩杆，而移动架固接在电动伸缩杆的悬臂端，具体而言，该移动架可通过竖直状丝杠、第一驱动电机以及移动块构成的升降单元，实现移动架的铅垂方向位置变换；再搭配由转动单元以及推动单元构成的可变径的转动动作，进而实现移动架的水平方向的万向位置变换，以便于辅助万向移动结构精准的将基准块与激光位移传感器传感路径的铅垂对其。
17.作为上述方案的进一步优化，转动单元包含转动连接在打标设备内腔底壁上的转轴，转轴的输入端连接有第一驱动电机而转轴的顶端回转连接有转盘而壳体固接在转盘上。
18.作为上述方案的进一步优化，且打标设备内腔的一侧设有铅垂密封门而另一侧开设有吸气口且吸气口位于待打标物件行进路径的延伸面上，所述吸气口的外侧通过连接管道连接有激光烟雾净化器。为更好的保护操作人员的身体健康，本实用新型不但将打标设备的内腔设置为封闭结构，并且在打标设备外侧连接了一激光烟雾净化器，以确保净除打标设备打标过程中所产生的微细灰尘，降低微细灰尘对于操作人员身体的影响。
19.作为上述方案的进一步优化，吸气口与定位机构的吸气路径上设置有支撑架，所述支撑架上布置有竹节吸气管且竹节吸气管的广口端朝向待检测部件，所述竹节吸气管的下边高于内挡板的上边。竹节吸气管的设置，由于其朝向打标工作方向的一侧为广口状结构，从而可更好的将打标产生的微细灰尘传递至激光烟雾净化器中。
20.本实用新型的一种带有自动对焦机构的打标设备，具备如下有益效果：
21.1)本实用新型的一种带有自动对焦机构的打标设备，该自动对焦机构中的基准块，可伴随待打标物件的尺寸不同自动变换位置，以适应不同尺寸的待打标物件，进而在基准块变换位置的过程中，万向移动机构带动基准块进行万向移动，并使基准块与激光位移传感器的传感路径快速铅垂对其，从而自动伴随待激光打标头尺寸变化而对焦的目的。
22.2)考虑到传统定位机构多采用简易的支撑平台放置而无法满足本实用新型中基准块伴随待打标物件的尺寸不同自动变换位置的需求，本实用新型巧妙的将定位机构设置为分体式结构，内挡板限制待检测物件沿待检测物件放置方向的尺寸，而滑动连接的侧壁与固接的侧壁构成的可变宽度的放置槽，由于基准块固接在滑动连接的侧壁上，使得基准块可伴随待检测物件宽度的变换而改变位置，由于激光位移传感器随动基准块移动，从而可实现激光打标头随动不同宽度的待检测物件而改变打标位置，进而优化了激光打标头的实际打标效果，使得激光打标头的打标工作更加合理化。
23.3)对于本实用新型中的万向移动机构而言，可通过竖直状丝杠、第一驱动电机以及移动块构成的升降单元，实现移动架的铅垂方向位置变换；再搭配由转动单元以及推动单元构成的可变径的转动动作，进而实现移动架的水平方向的万向位置变换，以便于精准的实现基准块与激光位移传感器传感路径的铅垂对其。
24.4)为更好的保护操作人员的身体健康，本实用新型不但将打标设备的内腔设置为封闭结构，并且在打标设备外侧连接了一激光烟雾净化器，以确保净除打标设备打标过程中所产生的微细灰尘，降低微细灰尘对于操作人员身体的影响。
25.5)进一步的，竹节吸气管的设置，由于其朝向打标工作方向的一侧为广口状结构，从而可更好的将打标产生的微细灰尘传递至激光烟雾净化器中。
26.参照后文的说明与附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式，应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制，在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
27.图1为一种带有自动对焦机构的打标设备的整体结构示意图；
28.图2为本实用新型中打标设备本体的主视结构示意图；
29.图3为本实用新型中壳体的主视结构示意图；
30.图4为本实用新型中定位机构的侧视结构示意图；
31.图5为图4中a处的放大结构示意图。
32.图中：1、打标设备本体；2、定位机构；3、基准块；4、自动对焦机构；5、万向移动机构；6、激光打标头；7、激光测距传感器；8、激光烟雾净化器；9、支撑架；11、公共平台；12、吸气口；21、上壳体；22、下壳体；23、卡块；24、卡沟；31、下块体；32、上块体；51、移动架；52、转动单元；53、壳体；54、推动单元；91、竹节吸气管；111、铅垂密封门；211、放置孔；221、放置槽；222、侧壁；223、内挡板；224、下板体；225、滑板；226、上板体；227、滑槽；228、勾板；229、弹簧柱；231、凸块；232、横板；233、竖板；241、卡槽；521、转轴；522、第一驱动电机；523、转盘；531、丝杠；532、第二驱动电机；533、移动块。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。
34.需要说明的是，当元件被称为“设置于、设有”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，“固连”为固定连接的含义，固定连接的方式有很多种，不作为本文的保护范围，本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
35.除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本实用新型，本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；
36.请参阅说明书附图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种带有自动对焦机构的打标设备，包括：
37.打标设备本体1：参考图1以及图2，用于实现密闭打标工作；本打标设备本体1的外形呈箱体结构，其内腔为封闭结构，打标设备本体1内腔沿待激光打标头6的放置方向依次设置有铅垂密封门111、定位机构2、万向移动机构5以及吸气口12；铅垂密封门111采用铅垂滑动结构；基准块3设在定位机构2上，且该基准块3可伴随待打标物件尺寸不同而变换位置，该基准块3由下块体31以及滑动套接在下块体31上的上块体32构成，该上块体32与勾板228通过连接块固接以使上块体32随动勾板228升降；激光打标头6通过移动架51布置在万向移动机构5上；吸气口12布置在待打标部件行进路径的延伸面上。
38.自动对焦机构4：参考图2，用于实现激光打标头6与待打标物件的对焦，以便于更好的完成激光打标头6的打标工作；包含基准块3、万向移动机构5、激光打标头6以及激光测距传感器7，激光打标头6固接在万向移动机构5的移动架51上且随动移动架51在万向移动
机构5的驱动下实现可变径的圆周动作以及升降动作，万向移动机构5以及移动架51驱动激光测距传感器7的传感路径与基准块3铅垂对其，该激光测距传感器的对其工作不会使激光传感器发出的激光直接打在待打标物件上，。
39.该自动对焦机构4的具体以工作原理如下所示：
40.在万向移动机构5以及移动架51激光测距传感器7的传感路径与基准块3铅垂对其后，激光测距传感器7发出的激光投射于基准块3的表面，经基准块3反射的激光回射至激光测距传感器7，从而实现激光测距传感器7的测距，激光测距传感器7将测得的距离传输至控制器，控制器根据该距离与标准距离的差通过万向移动机构5调整激光打标头6的位置，从而实现对高度的闭环控制及激光的对焦作业，提高了其自动化程度，增加了打标的工作效率。
41.万向移动机构5：参考图2以及图3，用于实现万向移动激光打标头6的目的；包含移动架51、推动单元54、转动单元52以及升降单元，其中，移动架51与激光打标头6为固接且移动架51起支撑激光打标头6的作用；本实施例中推动单元54选用电动伸缩杆，当然，该推动单元54也可选用气推缸，而移动架51固接在电动伸缩杆的悬伸端并随动电动伸缩杆的伸缩动作而产生水平方向的位移动作；转动单元52采用转盘523结构转动，该转盘523回转连接在转轴521上而转轴521的一端穿过打标设备本体1内腔的底壁并连接有第一驱动电机522，通过第一驱动电机522驱动转轴521产生转动动作，从而带动转盘523产生转动动作；升降单元在本实施例中包含壳体53、丝杠531、第二驱动电机532以及移动块533，由于壳体53固接在转盘523上，进而在转盘523转动过程中，壳体53随动转盘523产生以转轴521为中心的回转动作，而丝杠531与移动块533构成螺旋传动机构，在第二驱动电机532驱动丝杠531运行的过程中，移动块533可沿丝杠531的长度方向产生直线动作，由于丝杠531呈竖直状布置在壳体53的内腔，从而在丝杠531运行时，移动块533实质上产生了铅垂升降动作，由于推动单元54固接在移动块533上并位于壳体53的敞口处，使得推动单元54、移动架51以及激光打标头6随动升降单元完成升降动作。由上述结构可知，本实用新型在工作过程中，激光打标头6可随动移动架51完成铅垂方向位置变换以及水平方向的位置变换，其中水平方向的位置变换通过转动动作以及推动动作构成的可变径的转动动作实现，以便于精准的将基准块3与激光位移传感器6传感路径的铅垂对其。
42.定位机构2：参考图2、图4以及图5，用于定位不同尺寸的待激光打标头6；该定位机构2布置在打标设备本体1内腔中公共平台11上，定位机构2包含两个扣合的上壳体21以及下壳体22，具体扣合方式为通过两组位置对称且由卡块23以及卡沟24构成的卡接组件产生扣合动作，该卡块23由凸块231、横板232以及竖板233组成且外形呈“h”型结构，卡沟24由两个卡槽241组成且外形呈“w”型结构；放置孔211开设在上壳体21上而放置槽221开设在下壳体22上，放置槽221的铅垂投影位于放置孔211的铅垂投影内，两个侧壁222布置在放置孔211的内腔并形成类似夹持结构，其中一个侧壁222为固接而另一个侧壁222为滑动连接，滑动连接的侧壁222的内侧朝向待打标物件放置方向的一端固接有内挡板223，从而通过两个侧壁222以及内挡板223构成“n”型的固定结构，以期更好的将待激光打标头6固定在该固定结构内；优选的，本实施例中所述侧壁222包含下板体224、滑板225、上板体226、勾板228以及弹簧柱229，滑板225固接在下板体224的上板面；上板体226滑动套接在滑板225上，具体而言，即在上板体226的下板面上开设一与滑板225滑动配合的滑槽227；勾板228固接在上
板体226的上板面；弹簧柱229固接在上板体226与下板体224之间以便于在上板体226上拉后为上板体226提供一个回拉力。
43.烟雾净化机构：参考图1以及图2，用于净化打标设备本体1内腔中的烟雾；主要包含固接在吸气口12与定位机构2的吸气路径上的支撑架9、竹节吸气管91以及激光烟雾净化器8，竹节吸气管91固接在支撑架9上，该竹节吸气管91的外形采用喇叭状且其广口端朝向待检测部件；激光烟雾净化器8通过连接管道连接在吸气口12上。
44.仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。