一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置的制作方法

1.本实用新型涉及激光打标机技术领域，尤其是涉及一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置。


背景技术：

2.激光打标机（laser marking machine）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，激光打标机主要分为，co2激光打标机，半导体激光打标机、光纤激光打标机和yag激光打标机，激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。应用于电子元器件、集成电路（ic）、电工电器、手机通讯、五金制品、工具配件、精密器械、眼镜钟表、首饰饰品、汽车配件、塑胶按键、建材、pvc管材。现有的激光打标通过一般通过机械定位结构的方式定位，产品偏斜较大二维码位置定位不准无法满足超精密产品日益严苛的打标需求。因此，需要设计一种可以具有更精确定位功能的激光打标装置，解决传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题。
3.中国专利申请公开号cn210967494u，公开日为2020年07月10日，名称为“一种便于操作的激光打标机”，公开了一种便于操作的激光打标机，包括激光打标机本体、矩形定位块、挡位板、调节槽、限定安装块、随动杆、第一电机、调板和调节机构，两个矩形定位块均固定安装在激光打标机本体上，所述挡位板转动安装在两个矩形定位块之间，所述调节槽开设在挡位板的一侧，两个限定安装块均固定安装在激光打标机本体上，所述随动杆转动安装在两个限定安装块之间，所述第一电机固定安装在激光打标机本体上。但是该激光打标机仍采用机械定位结构进行定位，仍存在上述问题。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服现有技术中传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题，提供一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置，通过视觉定位相机对自动抓取产品基准并计算位置后将位置坐标信息传送给激光打标机，使激光打标装置定位更加准确，同时激光通过三菱镜折射到待打标产品对应的表面进行打标，解决了某些特定场景中上方安装空间不足以同时安装视觉定位相机和激光打标机的问题。
5.一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置，包括：
6.支撑架，其用于提供支撑作用，支撑架上横向设置有滑轨；
7.托盘，其用于放置产品；
8.推送机构，其用于推送托盘；
9.上料机构，其用于连续提供带有产品的托盘，上料机构设置在推送机构的上游；
10.收料机构，其用于将产品加工好的托盘堆叠收料，收料机构设置在推送机构的下游；
11.视觉定位相机，其用于在对产品进行精确定位；
12.三菱镜，其用于通过反射的方式使视觉定位相机对产品进行拍摄，三菱镜设置在上料机构与收料机构之间，视觉定位相机对准三菱镜；
13.激光打标机，其用于在产品上进行激光打标；激光打标机设置在三菱镜与收料机构之间。
14.上述技术方案通过在机构侧面增加视觉定位相机，再通过三菱镜反射的方式去对待打标产品拍照，自动抓取产品基准并计算位置。解决了传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题。同时卧式安装的相机通过三菱镜折射打标解决了激光打标机从上方垂直出光出光无法避开相机镜头的问题，也节约了机构安装空间。上述激光打标机打标时，上料机构上的托盘通过推送机构推到视觉定位相机和三菱镜下方，进行定位和打标，然后再通过推送机构推到收料机构上进行收料堆放。
15.作为优选，所述推送机构包括推动驱动机构和推动组件，推动组件与推动驱动机构固定。所述推动驱动机构可以是气缸、油缸、丝杆螺母机构、齿轮齿条机构等直线驱动机构。推动组件用于推动托盘移动。
16.作为优选，所述推动驱动机构包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和同步带，主动带轮和从动带轮与支撑架转动连接，驱动电机与支撑架固定，主动带轮与驱动电机的输出轴连接，同步带设置在主动带轮与从动带轮上；推动组件与同步带固定。所述结构可以实现推动驱动机构对推动组件的驱动作用。
17.作为优选，所述支撑架上设有接近开关，推动组件上设有接近块。接近块靠近接近开关时，接近开关可以感应到。所述结构可以检测推动组件的位置，使推动组件可以准确的移动到指定位置。
18.作为优选，所述激光打标机和三菱镜设置在推送机构的正上方，视觉定位相机设置在推送机构的侧上方。所述结构可以保证视觉定位相机可以对准产品。
19.作为优选，所述上料机构包括用于堆放托盘的堆放组件、升降机构和限位机构；升降机构设置在堆放组件下方，升降机构包括升降驱动机构和升降块，升降块固定在升降驱动机构上；限位机构包括限位块和横移驱动机构，限位块与横移驱动机构固定，限位块的一端与托盘侧壁上的凹槽适配。所述结构可以实现激光打标机托盘的自动上料功能。解决了需要人工单盘摆放物料的问题，提升了作业效率节省人工。
20.作为优选，所述堆放组件包括多个堆放立柱，堆放立柱上设有用于定位托盘的定位槽。所述结构可以对托盘进行定位和堆放。
21.作为优选，所述限位机构数量为两个，两个限位机构对称设置在堆放组件两侧。所述结构可以使限位机构更加稳定的限制上方的托盘。
22.本实用新型的有益效果是：（1）可以通过视觉定位相机对自动抓取产品基准并计算位置后将位置坐标信息传送给激光打标机，解决了传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题；（2）激光通过三菱镜折射到待打标产品对应的表面进行打标，解决了某些特定场景中上方安装空间不足的问题；（3）可以实现激光打标机托盘的自动上下料功能，提升了作业效率节省人工。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图；
24.图2是本实用新型的第一局部结构示意图；
25.图3是本实用新型的第二局部结构示意图；
26.图4是本实用新型的第三局部结构示意图。
27.图中：支撑架1、堆放组件2、堆放立柱2.1、升降机构3、升降驱动机构3.1、升降块3.2、限位机构4、限位块4.1、接触块4.1.1、横移驱动机构4.2、推送机构5、推动驱动机构5.1、从动带轮5.1.1、同步带5.1.2、驱动电机5.1.3、主动带轮5.1.4、推动组件5.2、移动架5.2.1、推块5.2.2、接近块5.2.3、滑轨6、托盘7、光电传感器8、接近开关9、存放组件10、存放立柱10.1、托料机构11、伸缩定位机构12、固定块12.1、转动块12.2、避让斜面12.3、上料机构13、收料机构14、视觉定位相机15、激光打标机16、三菱镜17。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。
29.实施例1：
30.如图1所示，一种通过激光折射进行视觉定位的激光打标装置，包括支撑架1、托盘7、推送机构5、上料机构13、收料机构14、激光打标机16和三菱镜17；支撑架1用于提供支撑作用，支撑架1上横向设置有滑轨6；托盘7用于放置产品；推送机构5用于推送托盘7；如图2、图3和图4所示，所述推送机构5包括推动驱动机构5.1和推动组件5.2；推动驱动机构5.1包括驱动电机5.1.3、主动带轮5.1.4、从动带轮5.1.1和同步带5.1.2，主动带轮5.1.4和从动带轮5.1.1与支撑架1转动连接，驱动电机5.1.3与支撑架1固定，主动带轮5.1.4与驱动电机5.1.3的输出轴连接，同步带5.1.2设置在主动带轮5.1.4与从动带轮5.1.1上；推动组件5.2与同步带5.1.2固定。推动组件5.2包括移动架5.2.1和推块5.2.2，移动架5.2.1与支撑架1滑动连接，推块5.2.2固定在移动架5.2.1上，推块5.2.2的一端与托盘7侧壁接触。
31.如图1所示，上料机构13用于连续提供带有产品的托盘7，上料机构13设置在推送机构5的上游；收料机构14用于将产品加工好的托盘7堆叠收料，收料机构14设置在推送机构5的下游；视觉定位相机15用于在对产品进行精确定位，视觉定位相机15设置在上料机构13与收料机构14之间；三菱镜17通过反射的方式使视觉定位相机对产品进行拍摄，三菱镜设置在上料机构与收料机构之间，视觉定位相机对准三菱镜；激光打标机16用于在产品上进行激光打标；激光打标机设置在三菱镜与收料机构之间；视觉定位相机15对准三菱镜17，激光打标机16和三菱镜17设置在推送机构5的正上方，视觉定位相机15设置在推送机构5的侧上方。
32.上述技术方案通过在待打码产品上方增加视觉定位相机15；自动抓取产品基准并计算位置后将位置坐标信息传送给激光打标机16，将激光打标机16安装到机构侧面从侧面横向出光；激光通过三菱镜17折射到待打标产品对应的表面进行打标，解决了传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题，也解决了某些特定场景中上方安装空间不足的问题。上述激光打标机16打标时，上料机构13上的托盘7通过推送机构5推到视觉定位相机15和三菱镜17下方，进行定位和打标，然后再通过推送机构5推到收料机构14上进行收料堆放。
33.实施例2：
34.如图2和图3所示，在实施例1的基础上，所述上料机构13包括堆放组件2、升降机构
3和限位机构4；堆放组件2包括多个堆放立柱2.1，堆放立柱2.1上设有用于定位托盘7的定位槽，堆放立柱2.1与支撑架1固定，堆放组件2上设有用于检测托盘7的光电传感器8。升降机构3设置在堆放组件2下方，升降机构3包括升降驱动机构3.1和升降块3.2，升降块3.2固定在升降驱动机构3.1上，升降驱动机构3.1与支撑架1固定； 升降驱动机构3.1为气缸；限位机构4数量为两个，两个限位机构4对称设置在堆放组件2两侧；限位机构4包括限位块4.1和横移驱动机构4.2，限位块4.1与横移驱动机构4.2固定，限位块4.1的一端设有多个与托盘7侧壁上的凹槽适配接触块4.1.1，横移驱动机构4.2与支撑架1固定；横移驱动机构4.2机构为气缸。所述堆放组件2上设有用于检测托盘7的光电传感器8。支撑架1上设有接近开关9，推动组件5.2上设有接近块5.2.3。
35.上述技术方案中的自动上料机构可以实现激光打标机托盘7的自动上料功能。使用时，先将托盘7整齐堆放在堆放组件2上，此时升降驱动机构3.1将升降块3.2顶起，升降块3.2将托盘7托住，然后启动限位机构4，限位块4.1向托盘7一侧移动，限位块4.1卡入从下往上数第二个托盘7侧壁上的凹槽，使上方的托盘7保持不动，然后降驱动机构带动升降块3.2下降，使托盘7落在滑轨6上，再启动推动驱动机构5.1，使推动组件5.2带动滑轨6上的托盘7横向移动到下一个工位；推动组件5.2退回，升降块3.2升起，然后限位块4.1缩回，托盘7落到升降块3.2上，然后重复一开始的动作即可。上述机构结构简单，解决了需要人工单盘摆放物料的问题，提升了作业效率节省人工。上述升降驱动机构3.1、横移驱动机构4.2和推动驱动机构5.1可以是气缸、油缸、推杆电机等直线驱动机构。
36.实施例3：
37.如图4所示，所述收料机构包括存放组件10、托料机构11和四个伸缩定位机构12；存放组件10用于堆放托盘7，存放组件10包括多个存放立柱10.1，存放立柱10.1上设有用于定位托盘7的定位槽存放组件10上设有用于检测托盘7的光电传感器8。托料机构11用于将滑轨6上的托盘7向上顶起，托料机构11设置在存放组件10下方；伸缩定位机构12用于托住存放组件10上的托盘7；四个伸缩定位机构12均匀的分布在存放组件10下部。 存放组件10、托料机构11、伸缩定位机构12和推动驱动机构5.1分别与支撑架1固定。所述伸缩定位机构12包括固定块12.1、转动块12.2和扭簧，固定块12.1与支撑架1固定，转动块12.2与固定块12.1铰接，扭簧的一个扭臂与固定块12.1连接，扭簧的另一个扭臂与转动块12.2连接。所述转动块12.2靠近托盘7的一端的下侧设有避让斜面12.3。
38.上述技术方案中的自动收料机构可以实现激光打标机托盘7的自动收料功能。托料机构11包括气缸和托料块，托料块固定在气缸的伸缩杆上，气缸固定在支撑架1上。使用时，启动推动驱动机构5.1，使推动组件5.2带动滑轨6上的托盘7横向移动到存放组件10下方；此时托料机构11的气缸伸出，托料块将托盘7顶起，托盘7的侧壁与伸缩定位机构12接触，伸缩定位机构12缩回，当托盘7上升到超过伸缩定位机构12的位置时，伸缩定位机构12伸出，然后托料机构11的气缸缩回，伸缩定位机构12托住托盘7底部； 推动组件5.2退回，待下一个托盘7加工完成后，重复一开始的动作，托盘7逐步堆积。上述机构结构简单，解决了需要人工单盘收料的低效率的问题，提升了作业效率，节省人工。所述伸缩定位机构12可以在托盘的侧壁与转动块接触时，使转动块向上转动，使托盘通过伸缩定位机构，托盘通过伸缩定位机构后，转动块在扭簧的作用下转回，托住存放组件底部的托盘。所述结构可以减小转动块脱离上升的托盘所需转动的角度。
39.本实用新型的有益效果是：（1）可以通过视觉定位相机对自动抓取产品基准并计算位置后将位置坐标信息传送给激光打标机，解决了传统机构定位方式造成的定位精度不够造成二维码偏移的问题；（2）激光通过三菱镜折射到待打标产品对应的表面进行打标，解决了某些特定场景中上方安装空间不足的问题；（3）可以实现激光打标机托盘的自动上下料功能，提升了作业效率节省人工。