CN104385785A - 激光打标机及其分料挡料机构 - Google Patents

Abstract

一种分料挡料机构包括底座、第一驱动源、转动板、分料挡料块及第一固定挡板，分料挡料块设置于转动板上，分料挡料块具有第一侧面及与第一侧面相邻的第二侧面，随着转动板的转动，第一侧面与承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐减小，第二侧面与承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐增大，第一侧面为凹面。由于分料动作与挡料动作同步进行，消除了动作时间差，进而缩短了轴承的生产周期。同时提供一种应用该分料挡料机构的激光打标机。

Description

激光打标机及其分料挡料机构

技术领域

本发明涉及激光打标设备技术领域，特别是涉及一种激光打标机及其分料挡料机构。

背景技术

激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标机可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。

随着轴承行业的发展，采用激光打标的方式在轴承行业的应用也越来越广泛，比如在轴承上标记二维码、条形码、轴承型号或者生产流水号等。而轴承的生产作为一种批量大、效率高的工艺，对于激光打标机的效率、整机稳定性及对于不同轴承大小兼容性提出了更高的要求。

传统的激光打标机通常由于分料和挡料两个动作工序之间存在动作时间差，导致延长了激光打标的时间，延长了轴承的生产周期。

发明内容

基于此，有必要针对分料和挡料存在动作时间差导致延长轴承的生产周期的问题，提供一种分料和挡料同时进行以缩短轴承的生产周期的激光打标机及其分料挡料机构。

一种分料挡料机构，应用于激光打标机上，该激光打标机具有机架及设置在机架上的承载传送台，该分料挡料机构包括：

底座，设置于激光打标机的机架上；

第一驱动源，设置于所述底座上，用于提供动力；

转动板，可转动地设置于所述底座上，所述驱动源可驱动所述转动板转动；

分料挡料块，设置于所述转动板上；及

第一固定挡板，设置于所述激光打标机的机架上，所述分料挡料块与所述第一固定挡板分别位于激光打标机的承载传送台的两侧；

其中，所述分料挡料块具有第一侧面及与所述第一侧面相邻的第二侧面，随着所述转动板的转动，所述第一侧面与所述承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐减小，所述第二侧面与所述承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐增大，所述第一侧面为凹面。

在其中一个实施例中，所述第一侧面为圆弧凹面。

在其中一个实施例中，还包括支杆及转动轴承，所述支杆的一端固定于所述底座上，所述转动轴承穿设于所述支杆上，所述转动板上开设有第一通孔，所述转动轴承穿设于所述第一通孔内。

在其中一个实施例中，所述第一驱动源为气缸，所述气缸通过安装板固定于所述底座上，对应于所述气缸的伸缩杆的初始位置和伸出位置都设置有位置传感器。

在其中一个实施例中，还包括转动轴及转动接头，所述转动接头与所述气缸的伸缩杆的自由端相连，所述转动板上开设有第一长条形孔，所述转动接头上开设有第二通孔，所述转动轴依次穿设于所述第一长条形孔及所述第二通孔中，当所述气缸驱动所述转动接头运动时，所述转动板随所述转动接头的运动而转动。

在其中一个实施例中，还包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述分料挡料块上，用于检测工件是否运动到与所述分料挡料机构对应处。

一种激光打标机，包括：

机架；

承载传送台，设置于所述机架上，所述承载传送台用于承载并传送工件；

如以上任意一项所述的分料挡料机构；

定位机构，设置于所述机架上并位于所述分料挡料机构之后，所述定位机构包括第二驱动源、定位卡持件及第二固定挡板，所述第二驱动源用于驱动所述定位卡持件作往复运动，所述定位卡持件与所述第二固定挡板分别位于所述承载传送台的两侧；及

激光器，设置于所述机架上，所述激光器用于发射激光对所述工件进行打标，当工件被所述定位卡持件及所述第二固定部定位时，所述激光器在所述工件上打标。

在其中一个实施例中，所述底座上开设有第二长条形孔，所述机架上开设有第三长条形孔，通过紧固件依次穿设于所述第二长条形孔与所述第三长条形孔中以将所述底座设置于所述机架上。

在其中一个实施例中，还包括第二传感器，所述第二传感器设置于所述定位机构之后，用于检测工件是否从所述定位机构流出。

在其中一个实施例中，所述承载传送台的两侧还设置有护板，所述护板用于限制工件使其沿承载传送台移动，所述护板位于所述定位机构之后。

上述激光打标机及其分料挡料机构至少包括以下优点：

工作时，将多个待打标的工件放置于承载传送台上，承载传送台以一特定速度传送，使工件向前运动，当前一工件运动至分料挡料机构工位时，被分料挡料块的第一侧面及第一固定挡板挡住，该工件与分料挡料块的第一侧面及第一固定挡板相接触；第一驱动源驱使转动板转动从而带动分料挡料块转动，第一侧面与承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐减小，第二侧面与承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐增大，前一工件流出分料挡料机构继续向前移动，由于前后两个工件之间具有较大的空隙，后一工件被第二侧面与第一固定挡板挡住，无法与前一工件一起向前移动；当前一工件快移动至定位机构工位时，第二驱动源驱使定位卡持件运动，使得当工件运动至定位机构工位时，定位卡持件与第二固定挡板配合卡持住工件；激光器发出激光对工件进行打标；打标完成后，前一工件流出定位机构工位，第一驱动源再驱使转动板作回复运动，转动板往回转动，后一工件继续向前移动，直至与分料挡料块的第一侧面及第一固定挡板的侧面相接触，再重复与前一工件相同的步骤。由于分料动作与挡料动作同步进行，消除了动作时间差，进而缩短了轴承的生产周期。

附图说明

图1为一实施方式中激光打标机的结构示意图；

图2为图1中分料挡料机构局部示意图；

图3为图2所示局部示意图的爆炸分解图；

图4为图1中定位机构的局部示意图；

图5至图10为图1所示激光打标机从工件准备就绪到打标完成的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”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。本文所使用的术语“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。

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。本文所使用的术语“及/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。

请参阅图1，为一实施方式中的激光打标机10的结构示意图。激光打标机可以是光纤激光、二氧化碳激光或紫外激光等类型的激光打标机。本实施方式中的激光打标机10包括机架100、承载传送台200、分料挡料机构300、定位机构400及激光器。

机架100主要起支撑作用，用于支撑承载传送台200、分料挡料机构300、定位机构400、升降机构500及激光器等零部件。

承载传送台200主要用于承载并传送工件20。例如，承载传送台200可以是皮带或者板链等形式的流水线。工作状态时，承载传送台200带动工件20不断向前移动。具体到本实施方式中，工件20可以为轴承，通过激光打标机10在轴承上标记二维码、条形码、轴承型号或者生产流水号等。当然，在其它的实施方式中，工件20还可以为罐头、牛奶瓶或者药瓶等圆柱体形状的结构。

请一并参阅图2至图3，分料挡料机构300包括底座310、第一驱动源320、转动轴330、转动接头340、支杆350、转动轴承360、转动板370、分料挡料块381、第一固定挡板382及第一传感器391。

底座310设置于激光打标机10的机架100上。具体地，可以在底座310上开设第二长条形孔311，再在机架100上开设第三长条形孔(图未标)，然后通过紧固件依次穿设于第二长条形孔311及第三长条形孔(图未标)中以将底座310设置于机架100上。第二长条形孔311与第三长条形孔(图未标)的数量相同，可以为多个。在更换同类工件时，几乎可以不改动整体结构就可以使用，尤其在产品更新换代比较快的时候效果更加显著。例如，将外径为52mm的轴承更换成外径为22mm的轴承，只需拧开紧固件，调整底座310与机架100的相对安装位置，以改变分料挡料块381与第一固定挡板382之间的间距，从而可以夹持不同外径的轴承。本实施方式中，可以夹持10mm～52mm范围内外径的轴承。

第一驱动源320为气缸，气缸通过安装板321固定于底座310上。具体地，对应于气缸的伸缩杆的初始位置和伸出位置都设置有位置传感器322，用于感知气缸的伸缩状态。转动接头340与气缸的伸缩杆的自由端相连，转动接头340上开设有第二通孔341。转动轴330穿设于第二通孔341中。当然，在其它的实施方式中，第一驱动源320还可以是电动或者各种形式的缸体或推动式动力器件。

支杆350的一端固定于底座310上。具体地，支杆350的一端可通过垫块352固定于底座310上，在垫块352上开设一通孔，然后将支杆350的一端穿设于通孔内，使支杆350呈竖立状态。支杆350的中部沿其径向突出形成有凸环351，凸环351用于支撑转动轴承360。转动轴承360穿设于支杆350上，还可以在转动轴承360朝向支杆350的自由端的那侧设置挡圈353，挡圈353用于防止装在支杆350的转动轴承360上下窜动。转动轴承360可以为深沟球轴承。

转动板370上开设有第一通孔371，转动轴承360穿设于第一通孔371内，从而使得转动板370可相对于支杆350转动。当然，设置转动轴承360的目的是为了增加转动板370转动的灵活性，在其它的实施方式中，当转动板370转动时的灵活性足够大时，还可以省略转动轴承360。转动板370上还开设有第一长条形孔372，转动轴330依次穿设于第一长条形孔372及第二通孔341中。当气缸驱动转动接头340运动时，转动板370随转动接头340的运动而转动。当气缸的伸缩杆伸出时，转动接头340沿远离气缸的方向运动，转动轴330也随转动接头340的运动而运动，转动轴330在第一长条形孔372内移动，从而带动转动板370转动。当然，在其它的实施方式中，还可以通过气缸直接推动转动板370转动，还可以是通过齿轮齿条推动转动板370转动，还可以是电机直接驱动转动板370转动的方式。

分料挡料块381与第一固定挡板382分别位于承载传送台200的两侧。具体地，第一固定挡板382固定于机架100上。具体地，也可以在第一固定挡板382及机架100上分别开设相对应的长条形孔，然后通过改变第一固定挡板382与机架100的相对位置，来改变第一固定挡板382与分料挡料块381之间的间距，以适应不同外径的工件。分料挡料块381设置于转动板370上，具体地，分料挡料块381固定于转动板370上，随转动板370的转动而转动。

分料挡料块381具有第一侧面3811及第二侧面3812。第一侧面3811与第二侧面3812相邻设置。随着转动板370的转动，第一侧面3811与承载传送台200的传送方向所成的夹角逐渐减小，第二侧面3812与承载传送台200的传送方向所成的夹角逐渐增大。具体地，第一侧面3811可以为圆弧凹面。第二侧面可以为平面或者弧面等等。因为工件20可以为轴承、罐头等圆柱体形状的结构，前后相邻两个工件的外圆弧面之间具有很大的空隙，当分料挡料块381转动时，分料挡料块381的第一侧面3811与前一工件做类似于相切动作，在前一工件流出分料挡料机构300的同时，分料挡料块381的第二侧面3812与第一固定挡板382相配合，可以挡住后一工件。即，第一侧面3811与第二侧面3812之间形成的二面角的棱伸入前一工件与后一工件之间，保证前一工件可以顺利流出分料挡料机构300，而后一工件被第二侧面3812与第一固定挡板382挡住。

第一传感器391设置于分料挡料块381上，用于检测工件20是否运动到与分料挡料机构300对应处。第一传感器391可以为接近感应器、光纤感应器或者光电感应器。

请一并参阅图4，定位机构400设置于机架100上且位于分料挡料机构300的工位之后。定位机构400用于定位工件20，包括第二驱动源410、定位卡持件420及第二固定挡板430。第二驱动源410用于驱动定位卡持件420作往复运动。具体地，第二驱动源410可以为电动或气动各种形式的缸体或推动式动力器件。定位卡持件420例如可以为具有V形侧面的定位块或者为具有圆弧凹形侧面的定位块。第二固定挡板430与定位卡持件420分别位于承载传送台200的两侧。当工件20快运动至定位机构400工位时，第二驱动源410驱动定位卡持件420移动，当工件20正好运动到与定位机构400相对应的地方时，定位卡持件420与第二固定挡板430相配合，将工件20卡持住以定位。对应于定位机构400的位置还设有接近传感器(图未标)，接近传感器(图未标)用于检测工件是否被定位卡持件420及第二固定挡板430定位。

请再次参阅图1，激光器包括升降机构500、激光主梁600及激光光源。升降机构500设置于机架100上。激光主梁600设置于升降机构500上，升降机构500可驱动激光主梁600作升降运动。激光光源(图未示)设置于激光主梁600上，激光光源(图未示)用于发射激光对工件20进行打标，当工件20被定位卡持件420及第二固定挡板430定位时，激光光源(图未示)在工件20上打标。

激光打标机10还设置第二传感器392，第二传感器392设置于定位机构400工位之后，用于检测工件20是否从定位机构400流出。当工件20打标结束后，第二驱动源410驱使定位卡持件420作回复运动，工件20在没有定位卡持件420及第二固定挡板430的卡持作用下，承载传送台200使工件20继续向前运动，当第二传感器392检测到工件20时，说明工件20已经从定位机构400中流出。

请再次参阅图1，承载传送台200的两侧还设置有护板210，护板210用于限制工件20使其沿承载传送台200移动，护板210位于定位机构400工位之后。从定位机构400流出的工件20在护板210的作用下，只能沿承载传送台200移动。

上述激光打标机10及其分料挡料机构300至少包括以下优点：

请一并参阅图5，工作时，将多个待打标的工件20间隔放置于承载传送台200上，承载传送台200以一特定速度传送使工件20向前运动，当前一工件运动至分料挡料机构300工位时，第一传感器391感应到工件就位，此时工件被分料挡料块381的第一侧面3811及第一固定挡板382挡住，该工件与分料挡料块381的第一侧面3811及第一固定挡板382相接触。请一并参阅图6，第一驱动源320驱使转动板370转动从而带动分料挡料块381转动，第一侧面3811与承载传送台200的传送方向所成的夹角逐渐减小，第二侧面3812与承载传送台200的传送方向所成的夹角逐渐增大，前一工件流出分料挡料机构300继续向前移动；而后一工件被分料挡料块381第二侧面3812与第一固定挡板382挡住，无法与前一工件一起向前移动。请一并参阅图7至图8，前一工件流出分料挡料机构300，通过延时一定的时间，当工件快移动至定位机构400工位时，第二驱动源410驱使定位卡持件420运动，使得当工件运动至定位机构400工位时，定位卡持件420与第二固定挡板430配合卡持住工件。例如，具体到本实施方式中，轴承20的外径为52mm，承载传送台的传送速度为500mm/s，前一个轴承到定位卡持件420的中心距为120mm，则挡料分料机构300动作后大约0.2s，第二驱动源410推动定位卡持件420运动。请参阅图9，为了确保定位准确，当接近传感器感应轴承到位有信号时，激光主梁600接收到接近传感器的信号才开始根据实际要求标记二维码、条形码、轴承型号或生产流水号等，升降机构500驱使激光主梁600移动，激光主梁600与工件位置相对应时，激光光源(图未示)发出激光对工件进行打标。同时，第一驱动源320驱使转动板370作回复运动，转动板370往回转动，后一工件继续向前移动，直至与分料挡料块381的第一侧面3811及第一固定挡板382的侧面相接触。请参阅图10，打标完成后，前一工件流出定位机构400工位，后一工件准备就绪。由于分料动作与挡料动作同步进行，消除了动作时间差，进而缩短了轴承的生产周期。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。

Claims (10)

1.一种分料挡料机构，应用于激光打标机上，该激光打标机具有机架及设置在机架上的承载传送台，其特征在于，该分料挡料机构包括：

底座，设置于激光打标机的机架上；

第一驱动源，设置于所述底座上，用于提供动力；

转动板，可转动地设置于所述底座上，所述驱动源可驱动所述转动板转动；

分料挡料块，设置于所述转动板上；及

第一固定挡板，设置于所述激光打标机的机架上，所述分料挡料块与所述第一固定挡板分别位于激光打标机的承载传送台的两侧；

其中，所述分料挡料块具有第一侧面及与所述第一侧面相邻的第二侧面，随着所述转动板的转动，所述第一侧面与所述承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐减小，所述第二侧面与所述承载传送台的传送方向所成的夹角逐渐增大，所述第一侧面为凹面。

2.根据权利要求1所述的分料挡料机构，其特征在于，所述第一侧面为圆弧凹面。

3.根据权利要求1所述的分料挡料机构，其特征在于，还包括支杆及转动轴承，所述支杆的一端固定于所述底座上，所述转动轴承穿设于所述支杆上，所述转动板上开设有第一通孔，所述转动轴承穿设于所述第一通孔内。

4.根据权利要求3所述的分料挡料机构，其特征在于，所述第一驱动源为气缸，所述气缸通过安装板固定于所述底座上，对应于所述气缸的伸缩杆的初始位置和伸出位置都设置有位置传感器。

5.根据权利要求4所述的分料挡料机构，其特征在于，还包括转动轴及转动接头，所述转动接头与所述气缸的伸缩杆的自由端相连，所述转动板上开设有第一长条形孔，所述转动接头上开设有第二通孔，所述转动轴依次穿设于所述第一长条形孔及所述第二通孔中，当所述气缸驱动所述转动接头运动时，所述转动板随所述转动接头的运动而转动。

6.根据权利要求1所述的分料挡料机构，其特征在于，还包括第一传感器，所述第一传感器设置于所述分料挡料块上，用于检测工件是否运动到与所述分料挡料机构对应处。

7.一种激光打标机，其特征在于，包括：

机架；

承载传送台，设置于所述机架上，所述承载传送台用于承载并传送工件；

如权利要求1至6任意一项所述的分料挡料机构；

定位机构，设置于所述机架上并位于所述分料挡料机构之后，所述定位机构包括第二驱动源、定位卡持件及第二固定挡板，所述第二驱动源用于驱动所述定位卡持件作往复运动，所述定位卡持件与所述第二固定挡板分别位于所述承载传送台的两侧；及

激光器，设置于所述机架上，所述激光器用于发射激光对所述工件进行打标，当工件被所述定位卡持件及所述第二固定部定位时，所述激光器在所述工件上打标。

8.根据权利要求7所述的激光打标机，其特征在于，所述底座上开设有第二长条形孔，所述机架上开设有第三长条形孔，通过紧固件依次穿设于所述第二长条形孔与所述第三长条形孔中以将所述底座设置于所述机架上。

9.根据权利要求7所述的激光打标机，其特征在于，还包括第二传感器，所述第二传感器设置于所述定位机构之后，用于检测工件是否从所述定位机构流出。

10.根据权利要求7所述的激光打标机，其特征在于，所述承载传送台的两侧还设置有护板，所述护板用于限制工件使其沿承载传送台移动，所述护板位于所述定位机构之后。