本發(fā)明屬于激光鐳射雕刻領(lǐng)域，尤其涉及一種全自動激光鐳射雕刻設(shè)備。

背景技術(shù)：

激光鐳射雕刻技術(shù)是激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。激光鐳射雕刻是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使工件表層材料汽化蒸發(fā)露出深層物質(zhì)，或者是通過高能量光能導(dǎo)致工件表層物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化而雕刻出痕跡，或者是通過高能量光能燒掉部分物質(zhì)，以顯示出所需刻蝕的圖案、文字，從而在工件表面留下永久性標(biāo)記的一種打標(biāo)方法。激光鐳射雕刻可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級，這對產(chǎn)品的防偽以及后續(xù)追蹤管理起著舉足輕重的作用。

現(xiàn)有市場上常見的激光打標(biāo)機自動化程度較低，不僅需要人工手動上下料，而且更重要的是，這種打標(biāo)機在工作時每臺打標(biāo)機均需要至少配置一個操作人員在現(xiàn)場監(jiān)控，在面對大量打標(biāo)任務(wù)時需要配置多個打標(biāo)機以及多個操作人員，費時費力，造成生產(chǎn)效率低下，無法應(yīng)用于流水線生產(chǎn)，而且人工長時間工作易造成視覺疲勞，出錯率較高，造成打標(biāo)作業(yè)合格率較低，無法滿足打標(biāo)要求，不符合現(xiàn)代社會中快節(jié)奏、高質(zhì)量的生產(chǎn)宗旨。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動化程度高、省時省力、生產(chǎn)效率高、打標(biāo)合格率高且適用于流水線作業(yè)的全自動激光鐳射雕刻設(shè)備。

本發(fā)明解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足所采用的技術(shù)方案是：

一種全自動激光鐳射雕刻設(shè)備，其特征在于，包括：

操作臺；

上料機構(gòu)，設(shè)置在所述操作臺上，用于將待雕產(chǎn)品由操作臺前端移送到操作臺后端，所述上料機構(gòu)包括固定設(shè)置在操作臺上的旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)以及上料載具，所述上料載具設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)上并能夠在旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)的驅(qū)動下在操作臺上方作旋轉(zhuǎn)運動；

至少一個鐳射雕刻機構(gòu)，設(shè)置在所述操作臺后側(cè)，用于對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，所述鐳射雕刻機構(gòu)包括雕刻工作臺，所述雕刻工作臺上設(shè)有打標(biāo)機及打標(biāo)載具，所述打標(biāo)機設(shè)置于所述打標(biāo)載具上方；

下料機構(gòu)，設(shè)置在所述操作臺上，用于將雕刻后的產(chǎn)品由操作臺后端移動到操作臺前端，所述下料機構(gòu)包括固定設(shè)置在操作臺上的位移模組以及下料載具，所述下料載具設(shè)置在所述位移模組上并能夠在位移模組上前后位移；

運料機構(gòu)，設(shè)置在所述操作臺后端，用于將待雕產(chǎn)品在所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)之間進行運送；

控制機構(gòu)，設(shè)置在所述操作臺上，分別與所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)、運料機構(gòu)電性連接。

本發(fā)明中所述的旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)是在所述操作臺上設(shè)有分割圓盤，所述分割圓盤底部設(shè)有驅(qū)動分割圓盤轉(zhuǎn)動的調(diào)速電機，所述調(diào)速電機經(jīng)傳動裝置連接所述分割圓盤，所述上料載具設(shè)置在所述分割圓盤上。

本發(fā)明中所述的傳動裝置是凸輪分割器，所述凸輪分割器的輸入軸連接所述調(diào)速電機，所述凸輪分割器的輸出軸連接所述分割圓盤。

本發(fā)明中所述打標(biāo)機包括打標(biāo)控制機構(gòu)、設(shè)置在所述雕刻工作臺上的可調(diào)支架以及活動設(shè)置在可調(diào)支架上端的光纖激光器，所述可調(diào)支架上還固定設(shè)置有顯示器，所述打標(biāo)載具設(shè)置在所述光線激光器下方的雕刻工作臺上。

本發(fā)明中所述的位移模組是在所述操作臺上設(shè)有滑軌和驅(qū)動電機，所述滑軌上設(shè)有可沿其自由滑動的滑座，所述驅(qū)動電機經(jīng)驅(qū)動電機絲杠與所述滑座相連，所述下料載具設(shè)置在所述滑座上。

本發(fā)明中所述運料機構(gòu)是在所述操作臺后端設(shè)有六軸機械手，所述六軸機械手第六軸上設(shè)置有取料治具，所述取料治具上設(shè)置有真空吸盤。

本發(fā)明中所述取料治具設(shè)置有四個，且所述四個取料治具等間距設(shè)置在所述六軸機械手第六軸上，即，相鄰兩個取料治具沿第六軸徑向方向上的夾角為90°。

本發(fā)明中所述控制機構(gòu)包括設(shè)置在操作臺上方的人機交互終端、操作臺下側(cè)的工控機箱和工控機箱內(nèi)部的控制器，所述控制器分別電性連接所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)、運料機構(gòu)以及人機交互終端。

本發(fā)明中所述激光鐳射機構(gòu)設(shè)有六個，且所述六個激光鐳射機構(gòu)均布在所述操作臺的左右兩側(cè)。

本發(fā)明中所述操作臺上還設(shè)有緊急制動按鈕，所述緊急制動按鈕與所述控制機構(gòu)電性連接。

本發(fā)明的有益效果是，由于本發(fā)明全自動激光鐳射雕刻設(shè)備包括操作臺、設(shè)置在操作臺上的上料機構(gòu)和下料機構(gòu)、設(shè)置在操作臺后側(cè)的至少一個鐳射雕刻機構(gòu)和運料機構(gòu)、分別與所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)電性連接的控制機構(gòu)，因而利用本發(fā)明激光鐳射雕刻設(shè)備進行雕刻作業(yè)時，僅需要人工將待雕產(chǎn)品放置在上料機構(gòu)上，待雕產(chǎn)品由運料機構(gòu)傳送到鐳射雕刻機構(gòu)上，由鐳射雕刻機構(gòu)對待雕產(chǎn)品進行激光鐳射雕刻處理，雕刻處理之后再由運料機構(gòu)運送到下料機構(gòu)，自動化程度高，同時由于本發(fā)明設(shè)備設(shè)有至少一個鐳射雕刻機構(gòu)，因而可以實現(xiàn)多個打標(biāo)機同時工作，大大提高生產(chǎn)效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)要求，而且整個操作過程僅需要配置一名操作人員在現(xiàn)場操控，省時省力，不會因長時間工作造成視覺疲勞而影響打標(biāo)合格率，提升了產(chǎn)品雕刻質(zhì)量，符合現(xiàn)在社會快節(jié)奏、高質(zhì)量的生產(chǎn)宗旨，能夠適用于流水線工作。由于本發(fā)明運料機構(gòu)是在所述操作臺后端設(shè)有六軸機械手，因而可以在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)待雕產(chǎn)品的任意位置取放，打標(biāo)合格率高，所述六軸機械手第六軸上設(shè)置有四個取料治具，且所述取料治具上設(shè)置有真空吸盤，可以最大限度減少操作時間，提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1、圖2為本發(fā)明激光鐳射雕刻設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明六軸機械手上的取料治具吸取工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下描述用于揭露本發(fā)明以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發(fā)明的基本原理可以應(yīng)用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發(fā)明的精神和范圍的其他技術(shù)方案。

如圖1、圖2所示的全自動激光鐳射雕刻設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，包括操作臺10、上料機構(gòu)20、至少一個鐳射機構(gòu)30、運料機構(gòu)40、下料機構(gòu)50、控制機構(gòu)60，所述上料機構(gòu)20設(shè)置在所述操作臺10上，用于將待雕產(chǎn)品由操作臺10前端移送到操作臺后端，所述上料機構(gòu)20包括固定設(shè)置在操作臺上的旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)以及上料載具21，所述上料載具21設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)上并能夠在旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)的驅(qū)動下在操作臺上方作旋轉(zhuǎn)運動，從而將上料載具中的待雕產(chǎn)品由操作臺前端移動到操作臺后端。本實施例中，所述的旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)是在所述操作臺10上設(shè)有分割圓盤22，所述分割圓盤22底部設(shè)有驅(qū)動分割圓盤轉(zhuǎn)動的調(diào)速電機23，所述調(diào)速電機23經(jīng)傳動裝置連接所述分割圓盤22，所述上料載具設(shè)置在所述分割圓盤上。作為優(yōu)選實施方式，本實施例中所述的傳動裝置是凸輪分割器24，所述凸輪分割器24的輸入軸連接所述調(diào)速電機23，所述凸輪分割器的輸出軸連接所述分割圓盤22。由圖1可以看出，本實施例中所述分割圓盤上設(shè)有兩個上料載具21：第一上料載具和第二上料載具，且所述第一上料載具和所述第二上料載具對稱分布在所述分割圓盤22上，第一上料載具位于操作臺前端，第二上料載具位于操作臺后端。

鐳射雕刻機構(gòu)30設(shè)置在所述操作臺10后側(cè)，用于對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，所述鐳射雕刻機構(gòu)30包括雕刻工作臺31，所述雕刻工作臺上設(shè)有打標(biāo)機及打標(biāo)載具32，所述打標(biāo)機設(shè)置于所述打標(biāo)載具上方。優(yōu)選的，本實施例中所述雕刻工作臺與所述操作臺位于同一水平面，所述打標(biāo)機包括打標(biāo)控制機構(gòu)、設(shè)置在所述雕刻工作臺31上的可調(diào)支架33以及活動設(shè)置在可調(diào)支架上端的光纖激光器34，所述可調(diào)支架上還固定設(shè)置有顯示器35，所述打標(biāo)載具32設(shè)置在所述光線激光器34下方的雕刻工作臺31上。作為優(yōu)選實施方式，由圖1可以看出，本實施例中所述激光鐳射機構(gòu)30設(shè)有六個，且所述六個激光鐳射機構(gòu)30均布在所述操作臺10的左右兩側(cè)，操作臺右側(cè)的由前向后第一激光鐳射機構(gòu)、第二激光鐳射機構(gòu)、第三激光鐳射機構(gòu)，操作臺左側(cè)的由前向后依次為第四激光鐳射機構(gòu)、第五激光鐳射機構(gòu)、第六激光鐳射機構(gòu)。本實施例中通過在操作臺后側(cè)設(shè)置六個激光鐳射機構(gòu)，六個激光鐳射機構(gòu)可以同時開啟，大大提高了生產(chǎn)效率，能夠滿足大批量流水線生產(chǎn)要求。

運料機構(gòu)40設(shè)置在所述操作臺后端，用于將待雕產(chǎn)品在所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)之間進行運送，本實施例中所述運料機構(gòu)是在所述操作臺10后端設(shè)有六軸機械手，所述六軸機械手第六軸41上設(shè)置有取料治具42，所述取料治具上設(shè)置有真空吸盤43，工作時利用真空吸盤43將待雕產(chǎn)品44吸附抓取。由圖3可以看出，本實施例中真空吸盤43設(shè)置有兩個，提高了吸附抓取穩(wěn)定性。作為優(yōu)選實施方式，本實施例所述取料治具42設(shè)置有四個，沿第六軸順時針方向依次為第一取料治具、第二取料治具、第三取料治具、第四取料治具，且所述四個取料治具等間距設(shè)置在所述六軸機械手第六軸上，即，相鄰兩個取料治具沿第六軸徑向方向上的夾角為90°，取料治具42隨著機械手第六軸作周向旋轉(zhuǎn)運動。本實施例中運料機構(gòu)通過選用六軸機械手，可以在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)待雕產(chǎn)品的任意位置取放，打標(biāo)合格率高，所述六軸機械手第六軸上設(shè)置有四個取料治具，且所述取料治具上設(shè)置有真空吸盤，可以最大限度減少操作時間，提高生產(chǎn)效率。

下料機構(gòu)50設(shè)置在所述操作臺10上，用于將雕刻后的產(chǎn)品由操作臺后端移動到操作臺前端，所述下料機構(gòu)包括固定設(shè)置在操作臺上的位移模組以及下料載具51，所述下料載具設(shè)置在所述位移模組上并能夠在位移模組上前后位移。由圖1可以看出，本實施例中所述的位移模組是在所述操作臺上設(shè)有滑軌52和驅(qū)動電機53，所述滑軌52上設(shè)有可沿其自由滑動的滑座，所述驅(qū)動電機53經(jīng)驅(qū)動電機絲杠與所述滑座相連，所述下料載具51設(shè)置在所述滑座上。

控制機構(gòu)60設(shè)置在所述操作臺上，分別與所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)、運料機構(gòu)電性連接。本實施例中所述控制機構(gòu)60包括設(shè)置在操作臺上方的人機交互終端61、操作臺下側(cè)的工控機箱62和工控機箱內(nèi)部的控制器，所述控制器為可編程控制器plc（programmablelogiccontroller），plc控制器分別電性連接所述上料機構(gòu)、鐳射雕刻機構(gòu)、下料機構(gòu)、運料機構(gòu)以及人機交互終端，操作臺10上設(shè)有啟動按鈕63。作為優(yōu)選實施方式，由圖1可以看出，本實施例中所述操作臺上還設(shè)有緊急制動按鈕70，所述緊急制動按鈕與所述控制機構(gòu)電性連接。

本實施例的工作過程如下：

操作人員在操作臺前側(cè)將待雕產(chǎn)品放入分割圓盤上的第一上料載具中，按下啟動按鈕，分割圓盤在調(diào)速電機的驅(qū)動下進行旋轉(zhuǎn)運動，分割圓盤周向轉(zhuǎn)動180°后，第一上料載具中的待雕產(chǎn)品由操作臺前端移動到操作臺后端，第二上料載具由操作臺后端移動到操作臺前端，操作人員將待雕產(chǎn)品放置在第二上料載具中。此時，控制機構(gòu)控制六軸機械手啟動工作，六軸機械手第六軸上的第一取料治具運動到第一上料載具中的待雕產(chǎn)品上方后下壓，利用第一取料治具上的真空吸盤將待雕產(chǎn)品吸取，吸取后機械手第六軸抬起并順時針旋轉(zhuǎn)90°，此時第二取料治具位于待雕產(chǎn)品上方，第六軸下壓，利用第二取料治具上的真空吸盤將待雕產(chǎn)品吸取，同樣地，吸取后機械手第六軸抬起并順時針旋轉(zhuǎn)90°，此時第三取料治具位于待雕產(chǎn)品上方，第六軸下壓，利用第三取料治具上的真空吸盤將待雕產(chǎn)品吸取，吸取后機械手第六軸抬起并順時針旋轉(zhuǎn)90°，此時第四取料治具位于待雕產(chǎn)品上方。

取完三個待雕產(chǎn)品后，六軸機械手逆時針回旋270°至第一激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具上方，第六軸機械手下壓并帶動第四取料治具下壓至打標(biāo)載具，六軸機械手抬起，第六軸順時針旋轉(zhuǎn)90°后帶動第一取料治具下壓至打標(biāo)載具上方，第一取料治具上的真空吸盤破真空，將待雕產(chǎn)品放置在打標(biāo)載具上。此時控制機構(gòu)控制機械手第六軸對待雕產(chǎn)品進行一次拍打后抬起，以使待雕產(chǎn)品與打標(biāo)載具更好的貼合，提高打標(biāo)質(zhì)量。完成后六軸機械手發(fā)送信號至控制機構(gòu)，控制機構(gòu)控制第一激光鐳射機構(gòu)啟動，打標(biāo)機對打標(biāo)載具上的待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，同時六軸機械手移動至第二激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具上方，第六軸順時針旋轉(zhuǎn)90°后下壓，將第二取料治具上的待雕產(chǎn)品放置在第二激光鐳射機構(gòu)中的打標(biāo)載具上，同樣的第六軸對待雕產(chǎn)品進行一次拍打后抬起，使待雕產(chǎn)品與打標(biāo)載具更合貼合，第二激光鐳射機構(gòu)啟動，打標(biāo)機對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻。重復(fù)以上同樣的步驟，第三激光鐳射機構(gòu)啟動對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，六軸機械手回到初始位置，此時第六軸取料治具上均未吸取產(chǎn)品。

控制機構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)工作，分割圓盤在調(diào)速電機的驅(qū)動下進行旋轉(zhuǎn)運動，分割圓盤周向轉(zhuǎn)動180°后，第二上料載具中的待雕產(chǎn)品由操作臺前端移動到操作臺后端，第一上料載具由操作臺后端移動到操作臺前端，操作人員將待雕產(chǎn)品放置在第一上料載具中。與所述第一激光鐳射機構(gòu)、第二激光鐳射機構(gòu)、第三激光鐳射機構(gòu)步驟相同，第四激光鐳射機構(gòu)、第五激光鐳射機構(gòu)、第六激光鐳射機構(gòu)啟動對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，六軸機械手回到初始位置，此時第六軸取料治具上均未吸取產(chǎn)品。

控制機構(gòu)控制旋轉(zhuǎn)分割機構(gòu)工作，分割圓盤在調(diào)速電機的驅(qū)動下進行旋轉(zhuǎn)運動，分割圓盤周向轉(zhuǎn)動180°后，第一上料載具中的待雕產(chǎn)品由操作臺前端移動到操作臺后端，第二上料載具由操作臺后端移動到操作臺前端，操作人員將待雕產(chǎn)品放置在第二上料載具中。與最初步驟相同，六軸機械手通過第六軸上的第一取料治具、第二取料治具、第三取料治具將第一上料載具中的待雕產(chǎn)品進行吸取，然后第六軸下壓帶動未吸取待雕產(chǎn)品的第四取料治具下壓至第一激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具上方，此時第一激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具承載有已經(jīng)雕刻過的成品，第四取料治具利用其上的真空吸盤將雕刻過的成品吸取，然后第六軸抬起后順時針旋轉(zhuǎn)90°后帶動第一取料治具下壓至打標(biāo)載具上方，第一取料治具上的真空吸盤破真空，將待雕產(chǎn)品放置在打標(biāo)載具上。同樣的，控制機構(gòu)控制機械手第六軸對待雕產(chǎn)品進行一次拍打后抬起，控制機構(gòu)控制第一激光鐳射機構(gòu)啟動，打標(biāo)機對打標(biāo)載具上的待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，同時六軸機械手移動至第二激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具上方，第一取料治具將第二激光鐳射機構(gòu)打標(biāo)載具上已雕刻過后的成品吸取后，第六軸抬起并順時針旋轉(zhuǎn)90°后下壓，重復(fù)以上步驟，第二激光鐳射機構(gòu)、第三激光鐳射機構(gòu)啟動對待雕產(chǎn)品進行鐳射雕刻，機械手回到操作臺后側(cè)下料機構(gòu)處，此時第六軸上第四取料治具、第一取料治具、第二取料治具上均吸取有已雕刻過的成品。

機械手第六軸順時針旋轉(zhuǎn)90°后下壓，將第四取料治具上的已雕成品放置在下料機構(gòu)位移模組上的下料載具中，然后第六軸再依次順時針旋轉(zhuǎn)90°后下壓，分別將第一取料治具、第二取料治具上的已雕成品放置在下料載具中，機械手逆時針旋轉(zhuǎn)90°后回到初始位置?？刂茩C構(gòu)控制位移模組的驅(qū)動電機工作，下料載具在驅(qū)動電機的驅(qū)動下由操作臺后端移動到操作臺前端，操作人員將下料載具中的已雕成品取走。與上述步驟相同，機械手依次將第四激光鐳射機構(gòu)、第五激光鐳射機構(gòu)、第六激光鐳射機構(gòu)中的已雕成品放置在下料機構(gòu)中進行收料，并同時將未雕刻的待雕產(chǎn)品依次放置在第四激光鐳射機構(gòu)、第五激光鐳射機構(gòu)、第六激光鐳射機構(gòu)中進行鐳射雕刻。

重復(fù)以上步驟即可完成所有待雕產(chǎn)品的鐳射雕刻，而且全程只需要配置一個操作人員，省時省力，自動化程度高，產(chǎn)品打標(biāo)質(zhì)量高，六個激光鐳射機構(gòu)同時工作，大大提高生產(chǎn)效率，能夠滿足大批量生產(chǎn)要求，適用于流水線工作。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，上述描述及附圖中所示的本發(fā)明的實施例只作為舉例而并不限制本發(fā)明。本發(fā)明的目的已經(jīng)完整并有效地實現(xiàn)。本發(fā)明的功能及結(jié)構(gòu)原理已在實施例中展示和說明，在沒有背離所述原理下，本發(fā)明的實施方式可以有任何變形或修改。