激光打标机及其使用方法与流程

  现有激光打标机通常只包括一个打标头，当需要对工件的不同表面分别进行打标时，需要依次进行，耗费时间长，导致生产效率低；此外，当待加工的工件尺寸较小(比如空气开关)时，打标头转移过程的尺寸精度要求高，增加激光打标机的制造难度。

  基于此，有必要针对现有激光打标机对工件不同表明上进行打标时生产效率低、尺寸精度要求高的问题，提供一种激光打标机及其使用方法。

  第一打标机构，包括第一激光器，所述第一激光器朝向所述载料台的侧面设置，以使所述第一激光器对位于所述载料台的工件的侧面进行打标；

  第二打标机构，架设于所述载料台的上方，包括第二激光器，所述第二激光器朝向所述载料台的顶面设置，以使所述第二激光器对位于所述载料台的工件的顶面进行打标；

  上述激光打标机，包括第一打标机构和第二打标机构，第一打标机构的第一激光器朝向载料台的侧面设置，使得第一打标机构对位于载料台的工件的侧面进行打标，第二打标机构的第二激光器朝向载料台的顶面设置，使得第二打标机构对工件的顶面进行打标，上述针对工件的侧面和顶面的打标过程能够同步进行，大幅度的提升了打标效率，同时能满足对较小尺寸工件的不同表面进行打标的要求；此外，上料机构和下料机构实现了自动上下料，有效增强上述激光打标机的自动化程度，从而提高生产效率。

  在其中一个实施例中，还包括设于所述载料台的夹持机构，所述夹持机构包括定位块、挡板及自动伸缩组件，所述定位块设于所述载料台，所述定位块与所述挡板呈夹角设置，所述自动伸缩组件设于所述定位块远离所述挡板的一端，所述载料台、所述定位块、所述挡板及所述自动伸缩组件围设形成打标位，所述自动伸缩组件和所述挡板对放置于所述打标位的工件形成夹持。

  在其中一个实施例中，所述自动伸缩组件包括底座、推块及弹性组件，所述底座连接于所述定位块，所述弹性组件一端连接于所述底座，另一端连接于所述推块。

  在其中一个实施例中，所述夹持机构还包括设于所述载料台的推动机构，所述推动机构和所述载料台形成上料位，所述推动机构用于推动所述工件由所述上料位运动至所述打标位。

  在其中一个实施例中，所述第一打标机构还包括第一摄像模组和第一调焦组件，所述第一摄像模组用于摄取所述工件的侧面上形成的打标图案；所述第一激光器和所述第一摄像模组设于所述第一调焦组件上，以调整所述第一激光器到所述工件的侧面的距离而使得所述第一激光器聚焦于所述工件的侧面上。

  在其中一个实施例中，所述第二打标机构还包括第二摄像模组和第二调焦组件，所述第二摄像模组用于摄取工件的顶面上形成的打标图案；所述第二激光器和所述第二摄像模组设于所述第二调焦组件上，以调整所述第二激光器到所述工件的顶面的距离而使得所述第二激光器聚焦于所述工件的顶面上。

  在其中一个实施例中，所述第一打标机构和/或所述第二打标机构还包括光源，用于在所述第一摄像模组或所述第二摄像模组摄取打标图案时进行补光。

  在其中一个实施例中，所述上料机构包括支架、挡料板、第一线性模组、第一夹紧组件及第一动力组件，所述挡料板和所述第一线性模组设于所述支架，所述第一夹紧组件滑动连接于所述第一线形模组，所述第一动力组件用于驱动所述第一夹紧组件沿所述第一线形模组运动，以转移所述工件。。

  在其中一个实施例中，所述下料机构包括支撑板、第二线性模组、第二夹紧组件及第二动力组件，所述第二线性模组设于所述支撑板，所述第二夹紧组件滑动连接于所述第二线形模组，所述第二动力组件用于驱动所述第二夹紧组件沿所述第二线形模组运动，以转移完成打标的工件。

  为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

  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“内”、“外”、“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。

  请参阅图1和图2，激光打标机100包括上料机构10、夹持机构20、第一打标机构30、第二打标机构40及下料机构50，第一打标机构30的第一激光器31朝向载料台90的侧面设置，使得第一打标机构30对工件的侧面进行打标，第二打标机构40的第二激光器41朝向载料台90的侧面设置，使得第二打标机构40对工件的顶面进行打标，上述针对工件的侧面和顶面的打标过程能够同步进行，大大提高了打标效率，同时能够很好的满足对较小尺寸工件的不同表明上进行打标的要求；此外，上料机构10和下料机构50实现了自动上下料，有效增强上述激光打标机100的自动化程度，来提升生产效率。

  请参阅图3，激光打标机100还包括机柜60、外壳70及传送带80，机柜60和外壳70围设形成腔体，上料机构10、夹持机构20、第一打标机构30、第二打标机构40及下料机构50容纳于腔体内；传送带80穿设外壳70设置，用于将待加工的工件输送至腔体内，供上料机构10拾取，下料机构40将完成打标的工件转移至传送带80，由传送带80传输离开腔体。

  请参阅图5，夹持机构20包括定位块22、挡板23及自动伸缩组件24，定位块22设于载料台90，定位块22与挡板23呈夹角设置，自动伸缩组件24设于定位块22远离挡板23的一端，载料台90、定位块22、挡板23及自动伸缩组件24围设形成打标位a，自动伸缩组件24和挡板23对放置于打标位a的工件形成夹持。夹持机构20还包括设于载料台90的推动机构25，推动机构25和载料台90形成上料位b，推动机构25用于推动工件由上料位b运动至打标位a。夹持机构20包括打标位a和上料位b，位于打标位a的工件在打标时，上料机构10将下一待加工的工件转移至上料位b，实现不同工序的紧密衔接，有效提升激光打标机100的生产效率；自动伸缩组件24的设置使得打标位a的尺寸可调，能够适用于不一样的规格和型号的工件，增强了夹持机构20的适用性，便于激光打标机100能够对不一样的规格和型号的工件进行加工。

  能够理解的，当工件为易变形的轻便材质时，推动机构25将工件推到位后，继续抵持于工件，与自动伸缩组件24、定位块22和挡板23共同对工件形成夹持定位作用。当工件质量较大或为不易变形的刚性材质时，推动机构25将工件推到位后回缩。进一步地，推动机构25的设置提高了该夹持机构20的自动化程度，操作人员只需将工件放置于上料位b而无需进行其他操作，提高了生产效率。

  请参阅图6和图7，自动伸缩组件24包括底座241、推块242及弹性组件243，底座241连接于定位块22，弹性组件243一端连接于底座241，另一端连接于推块242。可以理解的，推块242朝向挡板23，推块242和挡板23共同对工件形成夹持作用，由于推块242通过弹性组件243连接于底座241，在弹性组件243的伸缩作用下，推块242与挡板23的间距可调，使得夹持机构20适用于不一样的规格的工件的夹持固定，同时推块242对工件产生压力，防止工件发生移动。

  请参阅图8和图9，第一打标机构30包括第一激光器31、第一摄像模组32和第一调焦组件33，第一激光器31朝向载料台90的侧面设置，第一激光器31发射出的激光射向位于打标位a的工件侧面以进行打标，能够理解的，挡板23与载料台90之间形成有间隙c，以供第一激光器31发射的激光透过。第一摄像模组32用于摄取工件侧面上形成的打标图案，并将打标图案传输至分析系统，分析系统分析打标图案的清晰度、位置及完整性，以判断打标图案合不合格；第一激光器31和第一摄像模组32设于第一调焦组件33上，第一调焦组件33带动第一激光器31相对工件运动，以调整第一激光器31到侧面的距离而使得第一激光器31聚焦于工件侧面，以达到最佳的打标效果。在一实施例中，第一打标机构30还包括光源34，以增加工件的局部光线强度，照亮打标图案，辅助第一摄像模组32进行拍照。能够理解的，当待打标工件的表面为金属材质时，第一激光器31为红外激光器；当待打标工件的表面为塑料材质时，第一激光器31为紫外激光器，根据不一样的材质选用不同波长的激光器，以保证打标效果，使得打标图案精细美观、并且清晰持久。

  第一调焦组件33包括固定座331、转接板332及手轮333，固定座331水平固定于机柜60上，转接板332滑动连接于固定座331上，第一激光器31和第一摄像模组32设于转接板332上，转动手轮333能够使得丝杆331b传动转接板332沿固定座331上的导轨331a前后运动，从而调整第一激光器31相对工件的位置，以使得第一激光器31聚焦于工件侧面。具体的，固定座331设有二导轨331a，转接板332开设有与导轨331a相配合的滑槽，第一调焦组件33还包括设于固定座331的丝杆331b，丝杆331b一端连接于转接板332，另一端连接于手轮333，转动手轮333能够使得丝杆331b带动转接板332沿固定座331上的导轨331a前后运动，从而调整第一激光器31相对工件的位置，以使得第一激光器31聚焦于工件的侧面，以保证打标效果。

  请参阅图10和图11，第二打标机构40包括第二激光器41、第二摄像模组43和第二调焦组件42，第二激光器41朝向载料台90的顶面设置，第二激光器41发射出的激光射向位于打标位a的工件的顶面而进行打标，第二摄像模组43用于摄取工件的顶面上形成的打标图案，并将打标图案传输至分析系统，分析系统分析打标图案的清晰度、位置及完整性，以判断打标图案合不合格；第二激光器41和第二摄像模组43设于第二调焦组件42上，第二调焦组件42带动第二激光器41相对工件运动，以调整第二激光器41到顶面的距离而使得第二激光器41聚焦于工件的顶面上，以达到最佳的打标效果。在一实施例中，第二打标机构40还包括光源(未图示)，以增加工件的局部光线强度，照亮打标图案，辅助第二摄像模组43进行拍照。能够理解的，当待打标工件的表面为金属材质时，第二激光器41为红外激光器；当待打标工件的表面为塑料材质时，第二激光器41为紫外激光器，根据不一样的材质选用不同波长的激光器，以保证打标效果，使得打标图案精细美观、并且清晰持久。

  第二调焦组件42包括主体421、安装条422及转轮423，主体421竖直设于机柜60上，安装条422滑动连接于主体421，第二激光器41和第二摄像组件42固定于安装条422上，转动转轮423，使得安装条422相对主体421上下运动，带动第二激光器41相对工件运动，以使得第二激光器41聚焦于工件的顶面。在一实施例中，转轮423标刻有码表，用于记录第二激光器41的高度值，方便调整。

  请参阅图4，上料机构10包括支架11、挡料板12、第一线上，挡料板12和第一线滑动连接于第一线沿第一线运动，以转移工件。第一夹紧组件14由传送带80上拾取待加工的工件，第一动力组件15带动第一夹紧组件14沿第一线运动，将工件转移至夹持机构20。在一实施例中，第一动力组件15为电缸，电缸可以在一定程度上完成第一夹紧组件14的横向快速移动，同时能精确控制第一夹紧组件14的运行位置，实现上料机构10和夹持机构20的精准衔接，提高激光打标机100的生产效率。

  在一实施例中，第一夹紧组件14包括夹具141、气缸142及传感器(未图示)，气缸142用于控制夹具141夹紧或松开工件，传感器34用于判断气缸142的工作状态，并反馈到控制管理系统，便于控制管理系统对气缸142发出准确指令。

  请参阅图12，下料机构50包括支撑板51、第二线固定于机柜60上，第二线滑动连接于第二线沿第二线运动，以转移完成打标的工件。第二夹紧组件53由夹持机构20的打标位a拾取完成打标的工件，第二动力组件54带动第二夹紧组件53沿第二线运动，将完成打标的工件转移至传送带，提高了激光打标机100的自动化程度。在一实施例中，第二动力组件54为电缸，电缸可以在一定程度上完成第二夹紧组件53的竖向快速移动，同时能精确控制第二夹紧组件53的运行位置。

  进一步地，第一摄像模组32摄取侧面上的打标图案，第二摄像模组43摄取顶面上的打标图案，并将侧面和顶面上的打标图案传输至分析系统，分析系统对打标图案进行清晰度、位置及完整性分析，并将完成打标的工件区分为良品或次品，下料机构50将良品转移至传送带80上，并进行下一工序的加工；而将次品收集起来。通过第一摄像模组32和第二摄像模组43对打标后的工件进行质量等级分类，确保了打标产品的质量，同时能实现次品的有效回收及再利用。

  以上所述实施例的各技术特征能够直接进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

  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，还能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。