自动激光打码装置和自动激光打码方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动激光打码装置，其包括固定地设置在自动激光打码装置的机架上的输送导轨、与输送导轨大致平行地设置在输送导轨的上方的链条输送机构、滑动地设置在输送导轨上的挂钩部件以及对打码对象进行打码处理的激光打码部件。根据本发明的自动激光打码装置还包括定位控制装置，定位控制装置用于在对打码对象进行打码处理之前确定打码对象的宽度和位置。由于根据本发明的自动激光打码装置能够通过定位控制装置实现打码对象的精确定位，从而能够实现打码对象的精确打码，避免了现有技术中的打偏或打空的现象。本发明还涉及一种自动激光打码方法。
【专利说明】自动激光打码装置和自动激光打码方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光灼刻和打码领域，更具体地涉及一种自动激光打码装置和一种自动激光打码方法。
【背景技术】
[0002]以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
[0003]激光打码标识技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打码标识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标识打码方法。激光打码标识可以打码出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级。激光打码标识的基本原理为，由激光器生成高能量的连续激光光束，当激光作用于标识打码材料时，处于基态的原子跃迁到较高能量状态；处于较高能量状态的原子是不稳定的，会很快回到基态当原子返回基态时，会以光子或量子的形式释放出额外的能量，并由光能转换为热能，使材料表面瞬间熔融，甚至气化，从而形成图文标记。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将标识打码材料的表面逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品；由于激光聚焦后的尺寸很小，热影响区域小，加工精细，因此，可以完成一些常规方法无法实现的工艺。
[0004]目前，激光打码标识技术已被广泛地应用于各行各业，为优质，高效，无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。激光加工使用的“刀具”是聚焦后的光点，不需要额外增添其它设备和材料，只要激光器能正常工作，就可以长时间连续加工。激光加工为计算机自动控制；且激光能标记何种信息，仅与计算机里设计的内容相关，只要计算机里设计出的图稿标识打码设备能够识别，那么标识打码设备就可以将设计信息精确的还原在合适的载体上。
[0005]以通用的激光打标机为例，通常，这种激光打标机包括控制系统、激光器和振镜，控制系统可以由工控机和控制板卡(实现基本的控制指令)组成；也可以为控制板卡与工控机合而为一的嵌入式控制系统(自带处理器处理相关人机界面和复杂的数据处理)。控制系统通过脉宽调制信号和闸门信号来控制激光产生的强度和脉冲间隔；从而控制激光束的出光强度和出光模式。具体而言，所述脉宽调制信号在一个周期内的高电平时间与低电平时间的比值称为占空比，当占空比较高时，则所述激光束强度大；闸门信号控制激光器的出光模式，当闸门信号的频率、周期、占空比等不同时，则所述激光束的脉冲间隔不同。在具体实现中，通过设定相应的软件程序调节激光束的强度和脉冲间隔，并驱动振镜按设定速度设定位移方向偏转，使激光束和振镜配合在工件表面形成扫描轨迹，从而达到所需要的激光标识打码效果。
[0006]现代屠宰业中通常采用激光打码技术对屠宰产品的各种的信息进行记录，从而为畜禽类产品的追溯机制提供技术支持。但是，现有技术中通常不能实现屠宰产品的流水线上的连续自动打码作业，一般通过人工操作激光打码机，并通过使输送系统停止的方式实现屠宰产品的打码处理。或者，当屠宰产品在流水线上连续通过时，使得激光打码的打码时间不足，从而不能实现良好效果的打码，使得打码信息难以辨识。另外，即使通过自动激光打码系统对屠宰产品进行打码，由于激光发射位置通常已经确定，而激光发射位置与挂钩部件的位置相对固定时发出激光并对屠宰产品进行打码。如果需要进行打码的屠宰产品与挂钩部件的相对位置发生偏移，则会发生打码打偏或打空的现象，从而严重影响了激光打码的质量。
[0007]因此，现有技术中需要一种能够实现例如为屠宰产品的打码对象的精确打码的激光打码装置以及相关的激光打码方法。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提出一种能够自动地实现例如为白条猪肉的打码对象的激光打码的自动激光打码装置和自动激光打码方法。根据本发明的自动激光打码装置能够通过精确地计算打码对象的宽度和具体位置，从而在通过激光打码部件时能够停止运动，从而给予打码部件足够的打码时间，实现良好的打码操作。
[0009]本发明提供一种自动激光打码装置，该自动激光打码装置包括:输送导轨，该输送导轨固定地设置在自动激光打码装置的机架上；链条输送机构，该链条输送机构与输送导轨大致平行地设置在输送导轨的上方；滑动地设置在输送导轨上的挂钩部件，该挂钩部件用于悬挂打码对象；以及激光打码部件，该激光打码部件对打码对象进行打码处理。根据本发明的自动激光打码装置还包括定位控制装置，该定位控制装置用于在对打码对象进行打码处理之前确定打码对象的宽度和位置。
[0010]根据本发明的自动激光打码装置的一个优选的实施例，自动激光打码装置的定位控制装置包括用于确定打码对象的位置的位置传感器和用于控制打码对象的运动的控制器。
[0011 ] 在根据本发明的自动激光打码装置的另一个优选的实施例中，在自动激光打码装置的机架上设置有两个或更多个位置传感器。
[0012]根据本发明的自动激光打码装置的再一个优选的实施例，自动激光打码装置的定位控制装置的控制器设置在自动激光打码装置的机架上，用于基于链条输送机构的速度和打码对象的宽度和位置控制链条输送机构停止运动的时间。
[0013]本发明还涉及一种自动激光打码方法，该方法包括以下步骤:通过链条输送机构将悬挂在输送导轨上的打码对象输送至打码区域；通过定位控制装置确定打码对象的宽度和位置；通过定位控制装置确定链条输送机构的运行速度；根据链条输送机构的运行速度以及打码对象与激光打码部件之间的距离确定打码对象停止运动的位置；制动链条输送机构，使打码对象停止在打码位置处；利用激光打码部件对打码对象进行激光打码；以及将打码对象输送出打码区域。
[0014]根据本发明的自动激光打码方法的一个优选的实施例，定位控制装置包括用于确定打码对象的位置的位置传感器和用于控制打码对象的运动的控制器。
[0015]在根据本发明的自动激光打码方法的另一个优选的实施例中，通过定位控制装置确定打码对象的宽度和位置包括通过位置传感器感测打码对象通过位置传感器时的首端位置和末端位置，并且控制器根据首端位置和末端位置计算打码对象的宽度和中心位置。
[0016]根据本发明的自动激光打码方法的再一个优选的实施例中，位置传感器包括两个或更多个位置传感器。
[0017]根据本发明的自动激光打码装置和自动激光打码方法能够实现例如为白条猪肉的打码对象的自动激光打码。由于根据本发明的自动激光打码装置和自动激光打码方法能够通过定位控制装置实现打码对象的精确定位，从而能够实现打码对象的精确打码，避免了现有技术中的打偏或打空的现象。由于可以通过定位控制装置控制链条输送机构的运动状态，可以对打码时间进行精确控制，从而为激光打码机构的打码动作提供足够的时间，确保在打码对象上进行高质量的打码操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过以下参照附图提供的【具体实施方式】部分，能够更容易地理解本发明的特征和优点，在附图中:
[0019]图1是示出根据本发明的自动激光打码装置的立体图。
【具体实施方式】
[0020]下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
[0021 ] 根据本发明的优选的实施例，提供一种自动激光打码装置10，如图1所示。该自动激光打码装置10包括固定地设置在自动激光打码装置10的机架18上的输送导轨12、与输送导轨12大致平行地设置在输送导轨12的上方的链条输送机构14、滑动地设置在输送导轨12上的挂钩部件16以及对打码对象50进行打码处理的激光打码部件20。挂钩部件16用于悬挂打码对象50，并且使得当链条输送机构14推动挂钩部件16沿着输送导轨12运动时，悬挂在挂钩部件16上的打码对象50与挂钩部件16 —起运动。链条输送机构14可以通过本领域已知的动力装置提供动力，以使其沿着一定的运动轨迹运动，并通过设置在链条上的齿状结构实现对挂钩部件16的驱动。
[0022]根据本发明的自动激光打码装置10还包括定位控制装置30，定位控制装置30相对于链条输送机构14的输送方向设置在激光打码部件20的后方。也就是说，当打码对象50在链条输送机构14的驱动之下运动时，打码对象50首先经过定位控制装置30，然后再通过激光打码部件20。定位控制装置30用于在对打码对象50进行打码处理之前确定打码对象50的宽度和位置。通过定位控制装置30确定了打码对象50的宽度和位置之后，能够通过内部控制器的计算处理单元计算出打码对象50的中心位置，并根据链条输送机构14的运转速度以及打码对象50与激光打码部件20之间的距离确定出打码对象50到达打码位置的时间。从而能够对打码对象50的打码位置进行精确地确定，从而能够避免现有技术中打码打偏或打空的现象。
[0023]根据本发明的自动激光打码装置10的优选的实施例，定位控制装置30包括用于确定打码对象50的位置的位置传感器32和用于控制打码对象50的运动的控制器。位置传感器32可以对沿着输送导轨12运动的打码对象50进行精确地定位，从而能够准确地确定打码对象50的打码位置，并通过控制链条输送机构14的运动状态来控制打码对象50的运动状态，并且在打码对象50运动至激光打码部件20的位置处时，使链条输送机构14停止运动，从而为激光打码部件20在打码对象50上打码预留足够的时间。控制器可以设置在定位控制装置30的壳体的内部，其可以采用本领域已知的控制和计算单元，比如可以是电脑控制单元或者单片机。
[0024]如图1所示，可以在根据本发明的自动激光打码装置10的机架18上设置有两个或更多个位置传感器32，多个位置传感器32的设置可以为打码对象50的位置的确定提供更高的精确度。当然，也可以设置仅一个位置传感器32。
[0025]根据本发明的自动激光打码装置10的控制器可以设置在自动激光打码装置10的机架18上，并且用于基于链条输送机构14的速度和打码对象50的宽度和位置控制链条输送机构14停止运动的时间。当然，控制器也可以设置在自动激光打码装置10的其他位置处。控制器可以计算出链条输送机构14的运动速度，并且根据位置传感器32确定的打码对象50的宽度和位置，确定出打码对象50运动至打码位置的时间，从而控制链条输送机构14的运动状态。
[0026]根据本发明的自动激光打码装置能够实现例如为白条猪肉的打码对象的自动激光打码。由于根据本发明的自动激光打码装置能够通过定位控制装置实现打码对象的精确定位，从而能够实现打码对象的精确打码，避免了现有技术中的打偏或打空的现象。由于可以通过定位控制装置控制链条输送机构的运动状态，可以对打码时间进行精确控制，从而为激光打码机构的打码动作提供足够的时间，确保在打码对象上进行高质量的打码操作。
[0027]本发明还提供一种自动激光打码方法，以下结合图1中所示出的自动激光打码装置10进行详细说明。根据本发明的自动激光打码方法包括以下步骤。首先，通过链条输送机构14将悬挂在输送导轨12上的打码对象50输送至打码区域，该打码对象50可以是屠宰产品，比如白条猪肉。接着，通过定位控制装置30确定打码对象50的宽度和位置。然后，通过定位控制装置30确定链条输送机构14的运行速度。可以通过定位控制装置30的位置传感器32实现对打码对象50的位置的确定，并根据链条输送机构14的运动速度确定打码对象50的中心以及打码对象50的宽度。
[0028]随后，根据链条输送机构14的运行速度以及打码对象50与激光打码部件20之间的距离确定打码对象50停止运动的位置。确定了打码对象50停止运动的位置后，可以使打码对象50准确地停止在打码位置处，从而使得激光打码部件20对打码对象50进行准确地打码。接着，当达打码对象50运动至打码位置时，制动链条输送机构14，使打码对象50停止在打码位置处。然后，利用激光打码部件20对打码对象50进行激光打码。激光打码完成之后，将打码对象50输送出打码区域。也就是通过再次致动链条输送机构14，使链条输送机构14驱动挂钩部件16运动，从而使被处理完成的打码对象50运动至需要进行下一步处理的位置处。
[0029]在根据本发明的自动激光打码方法中，定位控制装置30包括用于确定打码对象50的位置的位置传感器32和用于控制打码对象50的运动的控制器。
[0030]进一步地，在根据本发明的自动激光打码方法中，通过定位控制装置30确定打码对象50的宽度和位置的步骤包括通过位置传感器32感测打码对象50通过位置传感器32时的首端位置和末端位置，并且控制器根据首端位置和末端位置计算打码对象50的宽度和中心位置。所述位置传感器32可以包括两个或更多个位置传感器。通过设置两个或更多个位置传感器可以对打码对象50的位置进行准确地判定，从而为进一步的打码提供良好的基础。
[0031]根据本发明的自动激光打码方法能够实现例如为白条猪肉的打码对象的自动激光打码。由于根据本发明的自动激光打码方法能够通过定位控制装置实现打码对象的精确定位，从而能够实现打码对象的精确打码，避免了现有技术中的打偏或打空的现象。由于可以通过定位控制装置控制链条输送机构的运动状态，可以对打码时间进行精确控制，从而为激光打码机构的打码动作提供足够的时间，确保在打码对象上进行高质量的打码操作。
[0032]虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的【具体实施方式】，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。
【权利要求】
1.一种自动激光打码装置(10)，包括: 输送导轨(12)，所述输送导轨(12)固定地设置在所述自动激光打码装置(10)的机架(18)上； 链条输送机构(14)，所述链条输送机构(14)与所述输送导轨(12)大致平行地设置在所述输送导轨(12)的上方； 滑动地设置在所述输送导轨(12)上的挂钩部件(16)，所述挂钩部件(16)用于悬挂打码对象(50);以及激光打码部件(20)，所述激光打码部件(20)对所述打码对象(50)进行打码处理，其特征在于，所述自动激光打码装置(10)还包括定位控制装置(30)，所述定位控制装置(30)用于在对所述打码对象(50)进行打码处理之前确定所述打码对象(50)的宽度和位置。
2.根据权利要求1所述的自动激光打码装置(10)，其中，所述定位控制装置(30)包括用于确定所述打码对象(50)的位置的位置传感器(32)和用于控制所述打码对象(50)的运动的控制器。
3.根据权利要求2所述的自动激光打码装置(10)，其中，两个或更多个所述位置传感器(32)设置在所述自动激光打码装置(10)的机架(18)上。
4.根据权利要求2所述的自动激光打码装置(10)，其中，所述控制器设置在所述自动激光打码装置(10)的机架(18)上，用于基于所述链条输送机构(14)的速度和所述打码对象(50)的宽度和位置控制所述链条输送机构(14)停止运动的时间。
5.一种自动激光打码方法，所述方法包括以下步骤: 通过链条输送机构(14)将悬挂在输送导轨(12)上的打码对象(50)输送至打码区域； 通过定位控制装置(30)确定所述打码对象(50)的宽度和位置； 通过所述定位控制装置(30)确定所述链条输送机构(14)的运行速度； 根据所述链条输送机构(14)的运行速度以及所述打码对象(50)与激光打码部件(20)之间的距离确定所述打码对象(50)停止运动的位置； 制动所述链条输送机构(14)，使所述打码对象(50)停止在打码位置处； 利用所述激光打码部件(20)对所述打码对象(50)进行激光打码；以及 将所述打码对象(50)输送出所述打码区域。
6.根据权利要求5所述的自动激光打码方法，其中，所述定位控制装置(30)包括用于确定所述打码对象(50)的位置的位置传感器(32)和用于控制所述打码对象(50)的运动的控制器。
7.根据权利要求6所述的自动激光打码方法，其中，通过定位控制装置(30)确定所述打码对象(50)的宽度和位置包括通过所述位置传感器(32)感测所述打码对象(50)通过所述位置传感器(32)时的首端位置和末端位置，并且所述控制器根据所述首端位置和所述末端位置计算所述打码对象(50)的宽度和中心位置。
8.根据权利要求6或7所述的自动激光打码方法，其中，所述位置传感器(32)包括两个或更多个位置传感器。
【文档编号】B41J29/38GK104309312SQ201410535594
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月11日 优先权日:2014年10月11日
【发明者】肖明达, 蓝发兴, 周海峰 申请人:北京志恒达科技有限公司