一种自动化激光剥离及检测装置的制作方法

本发明属于激光剥离及检测技术领域，具体涉及一种自动化激光剥离及检测装置。

背景技术：

电镀零件上一般通过激光剥离使字符或图案体现在零件产品上，然后通过检测激光剥离获得的图文信息是否合格。现有技术中，一般需要人工送件进行激光剥离，在零件上雕刻出图文信息，然后通过人工检测图文信息是否合格。激光剥离后进行人工检测一方面增加工作量，另一方面，人工检测的识别度低，无法精确检测出较为细小的差别，而且在进行大量的检测工作之后往往容易出现视觉疲劳而导致出错，增加不合格率。因此，有必要开发一种自动化激光玻璃及检测装置，通过机器一次性实现激光剥离和检测工作，提高工作效率和检测准确率。

技术实现要素：

在零件上雕刻图文信息时，为了提高激光剥离和检测工序的工作效率和检测准确率，本发明公开了一种自动化激光剥离及检测装置，将送件机构、自动取件机器人、激光剥离器和视觉检测系统设置在一个柜体中，通过自动取件机器人抓取由送件机构送入的零件，然后送至激光剥离器进行激光剥离，再送至视觉检测系统进行图文信息检测，有效提高了工作效率和检测准确率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动化激光剥离及检测装置，包括

柜体，所述柜体包括零件放置台和柜体前门，所述零件放置台上设有传送装置；

送件机构，所述送件机构通过传送装置将零件送入和退出柜体；

激光剥离器，所述激光剥离器用于对零件进行激光剥离；

视觉检测系统，所述视觉检测系统用于检测激光剥离所获得的图文信息是否合格；

自动取件机器人，所述自动取件机器人包括机器人本体和与机器人本体固定连接的取件机构，所述取件机构用于抓取零件，依次送至激光剥离器和视觉检测系统，并将检测合格的零件送回送件机构；

所述自动取件机器人固定在柜体内部，所述激光剥离器和视觉检测系统均固定在柜体顶部，二者间隔设置。

具体地，上述送件机构包括送件板和固定在送件板上的送件固定装置，所述送件固定装置包括至少一个固定在送件板上的送件夹紧机构；所述取件机构包括取件板和至少一个固定在取件板上的取件夹紧机构；所述送件夹紧机构包括用于夹持零件的送件夹块和用于驱动送件夹块闭合或开启的送件夹持气缸；所述取件夹紧机构包括用于夹持零件的取件夹块和用于驱动取件夹块闭合或开启的取件夹持气缸。

具体地，上述送件固定装置还包括至少一个固定在送件板上的送件压紧机构，所述送件压紧机构包括用于压紧零件的送件压块和用于驱动送件压块上下运动的送件压紧气缸。

具体地，上述送件固定装置还包括用于支撑零件的送件支撑机构，所述取件机构还包括用于支撑零件的取件支撑机构，所述取件支撑机构包括用于支撑零件的取件支撑块和用于驱动取件支撑块支撑零件的取件支撑气缸。

具体地，上述送件机构还包括固定在送件板上的固定到位感应装置；所述零件包括零件本体，所述零件本体上具有零件安装位，所述送件夹紧机构和取件夹紧机构均通过零件安装位夹紧零件；所述取件机构还包括若干个固定在取件板上的遮光板。

具体地，上述机器人本体具有底座、与底座转动连接的旋转座，与旋转座转动连接的旋转臂、与旋转臂转动连接的传动臂以及与传动臂转动连接的机械手，所述取件机构与机械手固定连接，所述旋转座的旋转轴与水平面垂直，所述旋转臂和传动臂的旋转轴均与水平面平行，且彼此平行，所述机械手的旋转轴与水平面平行，且与传动臂的旋转轴垂直。

具体地，上述送件机构设有两个，并设有两个对应的取件机构，所述两个取件机构以水平面为基准对称设置；所述送件夹紧机构设有两个，所述送件压紧机构设有两个，所述取件夹紧机构设有两个。

具体地，上述自动化激光剥离及检测装置，还包括设置在柜体上的烟气处理机构；所述烟气处理机构包括相互连通的烟气吸收管和烟气处理装置，所述柜体还包括设置在柜体后方顶部的处理室，所述处理室具有用于与柜体内部隔开的底板和垂直于底板的竖板，所述竖板上设有烟气吸收孔，所述烟气吸收管通过烟气吸收孔伸入柜体内部；所述处理室侧壁上设有连通外界的散热风扇。

具体地，上述自动化激光剥离及检测装置，还包括设置在柜体内部的报废件容纳箱，所述报废件容纳箱上设有报废件感应装置，所述取件板上还设有用于感应报废件是否被丢弃的丢弃感应器。

具体地，上述自动化激光剥离及检测装置，还包括设置在柜体内侧壁上的换模机构，所述换模机构包括换模支架和设置在换模支架上的换模杆，所述取件板具有与换模杆对应的换模孔。

本发明具有如下的有益效果：本发明将送件机构、自动取件机器人、激光剥离器和视觉检测系统设置在一个柜体中，通过自动取件机器人抓取由送件机构送入的零件，然后送至激光剥离器进行激光剥离，再送至视觉检测系统进行图文信息检测，有效提高了工作效率和检测准确率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的主视图（省略柜体前门）；

图3是本发明的俯视图（省略柜体前门和柜体顶板，为避免处理室的底板遮挡其他结构，图中仅显示了部分处理室的底板）；

图4是本发明的立体图（省略柜体前门、柜体顶板和部分柜体侧板）；

图5是本发明的局部示意图；

图6是本发明中送件机构的结构示意图；

图7是本发明中自动取件机器人的结构示意图；

图8是本发明中取件机构的结构示意图；

图9是图8中b部分的放大图；

图10是本发明中送件压紧机构和送件夹紧机构的结构示意图；

图11是本发明中取件夹紧机构和取件支撑机构的结构示意图（图中取件支撑机构处于非工作状态）；

图12是本发明中换模机构的结构示意图；

图13是本发明的后视图；

图中：1.柜体；11.零件放置台；111.传送装置；12.柜体前门；121.固定门；122.遮门；131.底板；132.竖板；133.处理室门；134.散热风扇；14.监控摄像头；15.安全地毯；16.柜体顶板；17.检修门；171.安全门锁；2.送件机构；21.送件板；211.提手；22.送件夹紧机构；221.送件夹块；222.送件夹持气缸；23.送件压紧机构；231.送件压块；232.送件压紧气缸；24.送件支撑机构；25.固定到位感应装置；3.机器人本体；31.底座；32.旋转座；33.旋转臂；34.传动臂；35.机械手；4.取件机构；41.取件板；411.丢弃感应器；412.换模孔；42.取件夹紧机构；421.取件夹块；422.取件夹持气缸；43.取件支撑机构；431.取件支撑块；432.取件支撑气缸；44.遮光板；5.激光剥离器；6.视觉检测系统；71.烟气吸收管；72.烟气处理装置；8.报废件容纳箱；81.报废件感应装置；9.换模机构；91.换模支架；92.换模杆；p.零件；p1.零件安装位。

具体实施方式

现在结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

本发明以图1中的e方向为前，以与e相反的方向为后。

如图1-4所示，自动化激光剥离及检测装置，包括柜体1、送件机构2、激光剥离器5、视觉检测系统6和自动取件机器人，柜体1包括零件放置台11和柜体前门12，零件放置台11上设有传送装置111；送件机构2通过传送装置111将零件p送入和退出柜体1；激光剥离器5用于对零件p进行激光剥离；视觉检测系统6用于检测激光剥离所获得的图文信息是否合格；自动取件机器人包括机器人本体3和与机器人本体3固定连接的取件机构4，取件机构4用于抓取零件p，依次送至激光剥离器5和视觉检测系统6，并将检测合格的零件送回送件机构2；自动取件机器人固定在柜体1内部，激光剥离器5和视觉检测系统6均固定在柜体1顶部，二者间隔设置。

零件p放置到位后，送件机构2自动将零件p固定，并通过传送装置111送入柜体1内部，柜体前门12关闭，自动取件机器人通过取件机构4自动取件，并将零件p送至激光剥离器5处进行激光剥离，然后再送至视觉检测系统6除进行图文信息检测，检测激光剥离获得的图文信息是否与目标图文匹配，然后自动取件机器人再将检测合格的零件p送回送件机构2上，送件机构2再次将零件p固定，柜体前门12打开，传送装置111再将送件机构2送回柜体1外部。整个过程通过自动取件机器人抓取零件p，送至各个工位，激光剥离后直接完成视觉检测工作，效率高，且检测准确率高。

在具体实施例中，如图1所示，柜体前门12包括固定门121和遮门122，遮门122下降关闭柜体前门12，遮门122上升打开柜体前门12。

在具体实施例中，如图1、图2、图4和图13所示，分别在柜体1左右两侧和后方设有三扇检修门17，检修门17通过安全门锁171锁定。通过三扇检修门17可以方便地对柜体1内部的各个部件进行检修。

在具体实施例中，视觉检测系统6可以选用如ccd视觉检测系统，也可以选择其他可以进行自动视觉检测的系统。

在一种具体的实施方式中，如图5、图6、图8、图10和图11所示，送件机构2包括送件板21和固定在送件板21上的送件固定装置，送件固定装置包括至少一个固定在送件板21上的送件夹紧机构22；取件机构4包括取件板41和至少一个固定在取件板41上的取件夹紧机构42；送件夹紧机构22包括用于夹持零件p的送件夹块221和用于驱动送件夹块221闭合或开启的送件夹持气缸222；取件夹紧机构42包括用于夹持零件p的取件夹块421和用于驱动取件夹块421闭合或开启的取件夹持气缸422。

零件p放置到位后，送件夹紧机构22启动，使送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p，然后传送装置111将送件机构2送至柜体1内部，柜体前门12关闭，自动取件机器人带动取件机构4到达取件位置，取件夹紧机构42启动，取件夹持气缸422带动取件夹块421闭合，夹紧零件p，然后送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p，之后自动取件机器人带动夹持有零件p的取件机构4到达激光剥离器5处进行激光剥离，再送至视觉检测系统6处进行检测，并将检测合格的零件送回送件机构2，此时，送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p，然后取件夹持气缸422带动取件夹块421开启，松开零件p，然后柜体前门12打开，送件机构2通过传送装置111将零件p送回柜体1外部，送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p。其中，送件夹持气缸222和取件夹持气缸422均可以选择如mhz2手指气缸，也可以是其他任何可以完成夹持动作并可以用在本发明中用于夹持零件p的任何夹持工具。

在具体实施例中，送件夹块221和取件夹块421上均设有缓冲装置，避免将零件p划伤或磨损。

在一种具体的实施方式中，如图5、图6和图10所示，送件固定装置还包括至少一个固定在送件板21上的送件压紧机构23，送件压紧机构23包括用于压紧零件p的送件压块231和用于驱动送件压块231上下运动的送件压紧气缸232。

零件p放置到位后，送件压紧机构23启动，使送件压紧气缸232带动送件压块231向下运动，压住零件p，然后送件夹紧机构22启动，使送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p；然后传送装置111将送件机构2送至柜体1内部，柜体前门12关闭；自动取件机器人带动取件机构4到达取件位置，取件夹紧机构42启动，取件夹持气缸422带动取件夹块421闭合，夹紧零件p；然后送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p，送件压紧气缸232带动送件压块231向上运动，松开零件p；之后自动取件机器人带动夹持有零件p的取件机构4到达激光剥离器5处进行激光剥离，再送至视觉检测系统6处进行检测，并将检测合格的零件送回送件机构2，此时，送件压紧气缸232先带动送件压块231向下运动，压住零件p，然后送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p；然后取件夹持气缸422带动取件夹块421开启，松开零件p；柜体前门12打开，送件机构2通过传送装置111将零件p送回柜体1外部，送件压紧气缸232带动送件压块231向上运动，松开零件p，然后送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p。送件机构4夹紧零件p的过程中，先由送件压紧机构23压紧零件p，再由送件夹紧机构22夹紧零件p。送件机构4松开零件p的过程中，可以先由送件压紧机构23松开零件p，再由送件夹紧机构22松开零件p，也可以是相反的顺序，二者也可以同时进行。

在具体实施例中，送件压块231表面设有缓冲装置，避免将零件p划伤或磨损。

在一种具体的实施方式中，如图5、图6、图8和图11所示，送件固定装置还包括用于支撑零件p的送件支撑机构24，取件机构4还包括用于支撑零件的取件支撑机构43，取件支撑机构43包括用于支撑零件p的取件支撑块431和用于驱动取件支撑块431支撑零件的取件支撑气缸432。

本发明的装置可用于各种类型的零件，当零件呈弯曲状，且较薄时，仅通过压紧和夹紧可能不能将零件精确地固定到位，从而可能会影响激光剥离的准确性，因此，设置送件支撑机构24有助于精确零件p的放置位置，从而有利于精确取件，取件机构4的取件支撑机构43通过取件支撑块431将零件支撑住（如图8所示，取件支撑块431支撑住零件p的弯曲部位），从而有利于下一步进行精确的激光剥离。

零件p放置到位后，通过送件支撑机构24支撑零件p的一端，送件压紧机构23启动，使送件压紧气缸232带动送件压块231向下运动，压住零件p，然后送件夹紧机构22启动，使送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p；然后传送装置111将送件机构2送至柜体1内部，柜体前门12关闭，自动取件机器人带动取件机构4到达取件位置，取件夹紧机构42启动，取件夹持气缸422带动取件夹块421闭合，夹紧零件p，然后取件支撑机构43启动，取件支撑气缸432带动取件支撑块431旋转，使取件支撑块431与零件p相抵靠（图7的具体实施方式中是抵靠零件p的弯曲处），支撑零件p；然后送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p，送件压紧气缸232带动送件压块231向上运动，松开零件p；之后自动取件机器人带动夹持有零件p的取件机构4到达激光剥离器5处进行激光剥离，再送至视觉检测系统6处进行检测，并将检测合格的零件送回送件机构2；此时，送件支撑机构24将零件p的一端固定，送件压紧气缸232先带动送件压块231向下运动，压住零件p，然后送件夹持气缸222带动送件夹块221闭合，夹紧零件p；然后取件支撑气缸432带动取件支撑块431反向旋转，使取件支撑块431远离零件p，取件夹持气缸422带动取件夹块421开启，松开零件p；柜体前门12打开，送件机构2通过传送装置111将零件p送回柜体1外部；送件压紧气缸232带动送件压块231向上运动，松开零件p，然后送件夹持气缸222带动送件夹块221开启，松开零件p。送件机构4夹紧零件p的过程中，先由送件压紧机构23压紧零件p，再由送件夹紧机构22夹紧零件p。送件机构4松开零件p的过程中，可以先由送件压紧机构23松开零件p，再由送件夹紧机构22松开零件p，也可以是相反的顺序，二者也可以同时进行。

在具体实施例中，如果零件p本身易变形，且具有多处弯曲，则可对应设置多个送件支撑机构24和多个取件支撑机构43。

在一种具体的实施方式中，如图6所示，送件机构2还包括固定在送件板21上的固定到位感应装置25；零件p包括零件本体，零件本体上具有零件安装位p1，送件夹紧机构22和取件夹紧机构42均通过零件安装位p1夹紧零件p。其中，固定到位感应装置25可以根据零件的具体形状设置一个到多个，用于确定零件p是否固定到位，当固定到位感应装置25确定零件p被正确固定到位之后，自动取件机器人才会带动取件机构4进行取件，确保精确操作。直接通过零件安装位p1夹紧零件p，可以有效避免对零件p的其他部位造成损伤。

在一种具体的实施方式中，如图5和图8所示，取件机构4还包括若干个固定在取件板41上的遮光板44。遮光板44可以帮助零件p进行遮光，从而使视觉检测系统6进行的图文信息识别，提高识别的精确度。

在一种具体的实施方式中，如图5和图7所示，机器人本体3具有底座31、与底座31转动连接的旋转座32，与旋转座32转动连接的旋转臂33、与旋转臂33转动连接的传动臂34以及与传动臂34转动连接的机械手35，取件机构4与机械手35固定连接，旋转座32的旋转轴与水平面垂直，旋转臂33和传动臂34的旋转轴均与水平面平行，且彼此平行，机械手35的旋转轴与水平面平行，且与传动臂34的旋转轴垂直。

在一种具体的实施方式中，如图2-5所示，送件机构2设有两个，并设有两个对应的取件机构4，两个取件机构4以水平面为基准对称设置；送件夹紧机构22设有两个，送件压紧机构23设有两个，取件夹紧机构42设有两个。设置两个送件机构2，并对应设置两个取件机构4可以一次性处理两个零件p，一个取件机构4抓取一个零件p后，机械手35带动取件机构4旋转180°，通过另一个取件机构4抓取另一个零件p，然后送至激光剥离器5进行激光剥离，之后再进行后续操作。分别设置两个送件夹紧机构22，两个送件压紧机构23和两个取件夹紧机构42，有利于将零件p牢固地固定。在具体实施例中，如果零件p本身不易变形，则可以仅设置一个件夹紧机构22，一个送件压紧机构23和一个取件夹紧机构42，根据零件p的具体形状，如果零件p易变形，且零件p较长，则可设置三个以上的送件夹紧机构22，三个以上的送件压紧机构23和三个以上的取件夹紧机构42。

在具体实施例中，可以准备多种送件机构2和取件机构4，以匹配不同的零件，在对不同零件进行激光剥离时，仅需更换送件机构2和取件机构4即可。其中，送件板21上可以设置提手211，方便更换送件机构2。

在一种具体的实施方式中，如图2-4所示，还包括设置在柜体1上的烟气处理机构，烟气处理机构包括相互连通的烟气吸收管71和烟气处理装置72，柜体1还包括设置在柜体1后方顶部的处理室，处理室具有用于与柜体1内部隔开的底板131和垂直于底板131的竖板132，竖板132上设有烟气吸收孔，烟气吸收管71通过烟气吸收孔伸入柜体1内部；处理室侧壁上设有连通外界的散热风扇134。处理室与柜体1内部隔开，烟气吸收管71通过烟气吸收孔伸入柜体1内部，吸收激光剥离过程中产生的烟气，并通过烟气处理装置72对烟气进行处理，避免烟气在柜体1内部沉积造成污染，可以避免烟气对各个装置造成腐蚀，也可以避免烟气直接排除造成环境污染。此外，还可以将激光剥离器5和视觉检测系统6设置在处理室内。

处理室后方设置处理室门133，处理室顶板直接利用部分柜体顶板16。

在一种具体的实施方式中，如图3、图8和图9所示，自动化激光剥离及检测装置还包括设置在柜体1内部的报废件容纳箱8，报废件容纳箱8上设有报废件感应装置81，取件板41上还设有用于感应报废件是否被丢弃的丢弃感应器411。如果视觉检测系统6检测不合格，那么自动取件机器人不会将不合格的报废件送回送件机构2，而是直接将报废件丢弃至报废件容纳箱8内，取件板41上的丢弃感应器411可以帮助确认报废件是否被丢弃，报废件感应装置81可以帮助确认报废件容纳箱8内是否有报废件。

在一种具体的实施方式中，如图3、图4、图8和图12所示，自动化激光剥离及检测装置还包括设置在柜体1内侧壁上的换模机构9，换模机构9包括换模支架91和设置在换模支架91上的换模杆92，取件板41具有与换模杆92对应的换模孔412。换模机构9的设置可以直接对自动取件机器人进行换模（即可以直接将取件机构4拆卸下来），当系统感应到换模杆92插入换模孔412后，气路自动断开，从而使取件机构4从机械手35上卸下。

在具体的实施方式中，如图8和图12所示，设有两个取件机构4，两个取件机构共用一个取件板41，取件板41顶部和底部对称设置两个换模孔412，换模机构9设有两个换模杆92，两个换模杆92分别插入两个换模孔412后，气路自动断开，使取件机构4从机械手35上卸下。

在一种具体的实施方式中，如图2和图3所示，自动化激光剥离及检测装置还包括设置在柜体1顶角处的监控摄像头14和设置在柜体1底部的安全地毯15，安全地毯15的感应重量大于等于5kg。监控摄像头14可以帮助监控柜体1内部情况，安全地毯15有利于保护操作人员的安全，当安全地毯15感应到的重量大于5kg时，会进行联动报警，设备停止运行。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。