一种简易旋转式激光打标机的制作方法

1.本实用新型涉及激光打标机技术领域，具体涉及一种简易旋转式激光打标机。


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，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字；因此，打标过程中需要随时调整激光发生器的位置，使激光束的焦点对准打标位置，方能保证打标效果。
3.中国专利cn 208005000 u公开了“一种全自动视觉定位激光打标机”；中国专利cn110465749a公开了“一种激光打标机及定位打标方法”；中国专利cn 211889468 u公开了“一种xy轴视觉激光打标机”；中国专利cn 213998221u公开了“一种自动跟踪加工表面深度的激光打标机”；上述专利均利用相机实时拍摄打标过程，同时通过控制器控制三轴运动组件或二轴运动组件动作，实现自动打标。然而，上述激光打标机无法实现自由旋转，打标范围小，只适用于一条生产线的打标。


技术实现要素：

4.鉴于上述技术问题和缺陷，本实用新型的目的在于一种简易旋转式激光打标机，该激光打标机能够实现360
°
旋转，打标范围大，可同时对左右两侧的两条生产线上的打标件进行打标。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现的：
6.一种简易旋转式激光打标机，包括控制箱、升降机构、旋转机构、电控平移台、激光发生器、激光振镜、激光头、工业相机；其中，所述控制箱用于控制激光打标机进行打标作业；所述升降机构包括直线齿条、驱动电机、滑轨底座；所述旋转机构安装在升降机构的直线齿条的顶端，旋转机构包括电机底座、中空步进电机、导电滑环、旋转台；所述中空步进电机的双输出轴分别驱动导电滑环的旋转端和旋转台转动；所述旋转台的轴心位置加工有过孔；所述电控平移台安装在旋转机构的旋转台上，电控平移台的底部与旋转台之间留有空隙；所述激光发生器安装在电控平移台的滑块上；所述激光振镜轴向设置于激光发生器的一端；所述激光头设置在激光振镜的底部；所述工业相机安装在激光振镜的外侧壁上。
7.作为本实用新型的优选，所述控制箱的内部有容纳空间，所述滑轨底座和驱动电机隐藏在控制箱的箱体内，所述直线齿条延伸到控制箱的箱体外侧，驱动电机驱动直线齿条沿滑轨底座上下移动。
8.作为本实用新型的优选，所述电机底座安装在直线齿条的顶端，所述导电滑环设置在电机底座内，导电滑环的旋转端与中空步进电机的下中空旋转轴连接，导电滑环的固定端与电机底座连接；所述中空轴步进电机安装在电机底座上，中空步进电机的两端分别设置有上中空旋转轴、下中空旋转轴，所述上中空旋转轴与下中空旋转轴内部贯通，下中空
旋转轴与导电滑环的旋转端固连，上中空旋转轴与旋转台固连。
9.作为本实用新型的优选，所述电控平移台的底部加工有过线槽，所述直线齿条的中心位置沿直线齿条的长度方向加工有通孔，所述激光发生器和工业相机的线缆依次穿过过线槽、过孔、上中空旋转轴、下中空旋转轴后接入到导电滑环的旋转端内，并通过导电滑环的固定端引出，导电滑环的固定端引出的线缆穿过直线齿条的通孔后与控制箱电连接。
10.作为本实用新型的优选，所述工业相机通过调角架安装在激光振镜的外侧。
11.作为本实用新型的优选，所述控制箱的箱体上面设置有打标样件固定盘，所述打标样件固定盘上加工有多个用于固定样件的螺孔。
12.作为本实用新型的进一步优选，所述滑轨底座安装固定在控制箱的箱体内，滑轨底座为内部有容纳空间的箱式结构，滑轨底座上设置有供直线齿条穿过的通道，通道相对的两个内侧壁上安装有滑轨；所述直线齿条上加工有与滑轨配合的滑槽，直线齿条沿滑轨滑动；所述驱动电机安装在滑轨底座上，驱动电机的输出轴设置在滑轨底座内，与输出轴同轴连接的齿轮与直线齿条啮合。
13.作为本实用新型的进一步优选，所述旋转台与上中空旋转轴连接的一端，在旋转台的轴心位置设置有中空连接轴，中空步进电机的上中空旋转轴与旋转台的中空连接轴通过联轴器连接。
14.作为本实用新型的进一步优选，所述调角架包括固定部、设置在固定部底部且靠近两端设置的连接部，所述固定部通过螺栓与激光振镜的外壳固连，所述连接部上加工有连接孔，工业相机设置在两个连接部之间，工业相机的外侧壁与连接部连接。
15.作为本实用新型的更进一步优选，所述驱动电机的输出轴通过联轴器与传动轴连接，所述传动轴的两端通过轴承安装固定在滑轨底座上，传动轴上的齿轮与直线齿条啮合。
16.本实用新型的优点和有益效果：
17.(1)本实用新型提供的激光打标机结构简单、安装紧凑，占用空间小，该打标机能够实现360
°
旋转，打标范围大，可同时对左右两侧的两条生产线上的打标件进行打标。
18.(2)本实用新型提供的激光打标机采用驱动电机和直线齿条的方式进行z向调节，此种结构能够简化打标机的整体结构，而且操作的安全性和精度更高。
19.(3)本实用新型提供的激光打标机所采用的旋转机构结构简单，充分利用了导电滑环的特点，使激光发生器和工业相机在旋转时不会发生线缆缠绕的情况。
20.(4)本实用新型提供的激光打标机的工业相机利用调角架安装固定，能够根据打标情况对角度进行调节，便于获取最清晰的打标图像信息，使打标定位更加准确，保证打标效果。
附图说明
21.图1是本实用新型激光打标机的装配图；
22.图2是本实用新型激光打标机的主视图；
23.图3是本实用新型激光打标机的侧视图；
24.图4是本实用新型隐藏控制箱后的激光打标机的装配图；
25.图5是本实用新型隐藏控制箱后的激光打标机的后视图；
26.图6是本实用新型隐藏滑轨底座和控制箱后的激光打标机的后视图；
27.图7是本实用新型调角架的结构示意图。
28.附图标记：控制箱1、升降机构2、旋转机构3、电控平移台4、激光发生器5、激光振镜6、激光头7、工业相机8、打标样件固定盘9、调角架10、直线齿条21、驱动电机22、滑轨底座23、滑轨24、齿轮25、联轴器26、轴承27、电机底座31、中空步进电机32、导电滑环33、旋转台34、中空连接轴341、过线槽401、固定部1001、连接部1002、连接孔1003。
具体实施方式
29.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
30.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.参阅图1至图6，本实用新型提供的一种简易旋转式激光打标机，包括控制箱1、升降机构2、旋转机构3、电控平移台4、激光发生器5、激光振镜6、激光头7、工业相机8；其中，所述控制箱1用于控制激光打标机进行打标作业，控制箱1的内部有容纳空间，控制箱的箱体上面设置有打标样件固定盘9；所述打标样件固定盘9上加工有多个用于固定样件的螺孔；
33.所述升降机构2包括直线齿条21、驱动电机22、滑轨底座23；所述滑轨底座23安装固定在控制箱1的箱体内，滑轨底座23为内部有容纳空间的箱式结构，滑轨底座23上设置有供直线齿条21穿过的通道，通道相对的两个内侧壁上安装有滑轨24；所述直线齿条21上加工有与滑轨24配合的滑槽，直线齿条21沿滑轨滑动；所述驱动电机22安装在滑轨底座23上，驱动电机22的输出轴设置在滑轨底座23内，与输出轴同轴连接的齿轮25与直线齿条21啮合；
34.本实施例将所述滑轨底座23和驱动电机22隐藏在控制箱1的箱体内，将直线齿条21延伸到控制箱1的箱体的外侧，通过驱动电机22驱动直线齿条21沿滑轨底座23上下移动，此种结构的升降驱动方式，可以使打标机的整体结构安装更加紧凑、占用空间更小、操作的安全性更高；
35.所述旋转机构3安装在升降机构2的直线齿条21的顶端，旋转机构3包括电机底座31、中空步进电机32、导电滑环33、旋转台34；所述电机底座31安装在直线齿条21的顶端；所述导电滑环33和中空步进电机32可以直接采用市售的导电滑环(产品型号mt2042，深圳市默孚龙科技有限公司)和双输出轴的中空步进电机(产品型号57bygh245-4504b-zk20n，常州市丽控机电有限公司)；导电滑环33设置在电机底座31内，导电滑环33的旋转端与中空步进电机32的下中空旋转轴连接，导电滑环33的固定端与电机底座31连接；所述中空轴步进
电机32安装在电机底座31上，中空步进电机32的两端分别设置有上中空旋转轴、下中空旋转轴，所述上中空旋转轴与下中空旋转轴内部贯通，下中空旋转轴与导电滑环的旋转端固连，上中空旋转轴与旋转台34固连；所述旋转台34的轴心位置加工有过孔；
36.所述电控平移台4安装在旋转机构3的旋转台34上，电控平移台4的底部加工有过线槽401，使电控平移台4的底部与旋转台34之间留有空隙；所述激光发生器5安装在电控平移台4的滑块上；所述激光振镜6轴向设置于激光发生器5的一端；所述激光头7设置在激光振镜6的底部；所述工业相机8安装在激光振镜6的外侧壁上；激光发生器和工业相机的线缆穿过过线槽401、旋转台的过孔、上中空旋转轴、下中空旋转轴后接入到导电滑环的旋转端内并通过导电滑环的固定端引出。
37.进一步，本实施例所述的驱动电机22、中空步进电机32、电控平移台4、激光发生器5、工业相机8均与控制箱连接；所述直线齿条21的中心位置沿直线齿条的长度方向加工有通孔，导电滑环33的固定端引出的线缆穿过直线齿条21的通孔后与控制箱1内的控制电路电连接。
38.进一步，本实施例所述的驱动电机22的输出轴通过联轴器26与传动轴连接，所述传动轴的两端通过轴承27安装固定在滑轨底座23上，传动轴上的齿轮25与直线齿条21啮合；所述旋转台34与上中空旋转轴连接的一端，在旋转台的轴心位置设置有中空连接轴341，中空步进电机的上中空旋转轴与旋转台的中空连接轴通过联轴器连接。
39.进一步，本实施例所述的工业相机8通过调角架10安装在激光振镜6的外侧；所述调角架10包括固定部1001、设置在固定部底部且靠近两端设置的连接部1002，所述固定部1001通过螺栓与激光振镜6的外壳固连，所述连接部1002上加工有连接孔1003，工业相机8设置在两个连接部1002之间，工业相机8的外侧壁与连接部1002连接。采用该调角架10后工业相机8能够根据打标情况对角度进行调节，便于获取最清晰的打标图像信息，使打标定位更加准确，保证打标效果。
40.本实用新型提供的打标机在打标时，既可以对打标样件固定盘9上的样件进行打标，同时还可通过旋转激光头7，实现对周围其他生产线上的打标样件进行打标，使多条生产线共用一台打标机，降低成本。