仓储式全自动光纤式镭雕机的制作方法

本实用新型涉及镭雕机技术领域，特指一种仓储式全自动光纤式镭雕机。

背景技术：
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镭雕机，就是利用镭射(laser)光束在物质表面或是透明物质内部雕刻出永久的印记。镭射光束对物质可以产生化生效应与特理效应两种，当物质瞬间吸收镭射光后产生物理或化学反应，从而刻痕迹或是显示出图案或是文字，所以又称为激光打标机、激光雕刻机。镭雕机不同于机械雕刻机和其他传统的手工雕刻方式，机械雕刻机是使用数控机械，比如高硬度金刚石等硬度极高的材料来雕刻其他硬度较低东西。镭雕机能提高雕刻的效率，使被雕刻处的表面光滑、圆润，迅速地降低被雕刻的非金属材料的温度，减少被雕刻物的形变和内应力；可广泛地用于对各种非金属材料进行精细雕刻的领域。使用激光雕刻和切割，过程非常简单。

在数码产品行业也经常使用镭雕机，一般的镭雕机包括：控制系统、工作台以及镭雕设备，工件放置于工作台上，通过控制系统设定好设定的雕刻轨迹，最后于工件上雕刻出设定的图案或文字。这是传统的最简单的镭雕机，但是，为了进一步适应现代化生产，提高生产效率，提出以下专利申请。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种仓储式全自动光纤式镭雕机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了下述技术方案：仓储式全自动光纤式镭雕机，包括：一机架，该机架作为整个设备的载体，机架具有上层及下层，上层通过一防护罩罩设；一上料待料区，该上料待料区设置于机架的下层，于上料待料区内设置有一产品移载动力线、于产品移载动力线衔接的上料举升组件以及用于产品移载动力线上的料盘限位的限位调整装置；所述的上料举升组件包括：举升支架、举升托板以及伺服驱动模组，该上料举升组件将上料待料区内的产品沿Z轴方向上移输送至机架上层；一上料作业区，该上料作业区上设置有上料三轴机械手以及双工位定位移载机，双工位定位移载机具有两水平的单轴伺服模组，并且于单轴伺服模组上设置有定位治具安装架；所述的上料三轴机械手将产品从上料举升组件输送至双工位定位移载机；一镭雕工作区，该镭雕工作区设置有单轴上料机械手、多工位分割转盘工作台以及光纤镭射机，所述的单轴上料机械手将产品从双工位定位移载机输送至多工位分割转盘工作台，并通过光纤镭射机进行加工；一出料区，该出料区内设置有单轴出料机械手、出料流水线、出料三轴机械手和出料仓，所述的单轴出料机械手将已完成镭射精雕的产品输送至出料流水线，并通过出料三轴机械手输送至出料仓进行排列收取。

进一步而言，上述技术方案中，所述的产品移载动力线包括：支架、安装于支架上的防静电高摩擦力传送带、侧限位板以及欠料感应器，侧限位板设置于防静电高摩擦力传送带的两侧，用于对防静电高摩擦力传送带的产品限位，欠料感应器安装于防静电高摩擦力传送带的末端，用于检测是否有产品传输；

所述的限位调整装置包括：限位机机架、梯形丝杆机构、换相机构、滚子链张紧机构、浮动板、安装支架和限位板，安装支架安装于限位机架上，安装支架用于梯形丝杆机构的支承安装，浮动板连接于梯形丝杆机构，限位板连接于浮动板；所述的限位板位于上料待料区内并垂直于产品移载动力线设置，限位板通过限位调整装置调整其位置以适应产品输送；限位调整装置还包括一调整手柄，该调整手柄伸出机架外，通过调整手柄驱动限位调整装置。

进一步而言，上述技术方案中，所述的举升支架安装于上料待料区内并延伸至机架的上层，于举升支架上设置有纵向轨迹槽，举升托板通过伺服驱动模组驱动沿轨迹槽上下移动，于举升支架上位于轨迹槽的上下端设置有极限传感器，以限制举升托板的移动行程。

进一步而言，上述技术方案中，所述的机架上层设置有三轴移动轨道，上料三轴机械手和出料三轴机械手安装于该三轴移动轨道上，该三轴移动轨道具有对称设置的第一轨道支架和第二轨道支架，第一轨道支架和第二轨道支架上横设有第一轨道，所述的上料三轴机械手通过第一Z轴安装于第一轨道上，于第一轨道支架上设置有辅助线性滑轨，于三轴移动轨道上安装有三轴伺服模组A，上料三轴机械手通过三轴伺服模组A驱动沿XYZ方向移动；上料三轴机械手为吸盘机械手，具有一安装板以及设置于安装板底部的吸盘，安装板安装于第一Z轴上。

进一步而言，上述技术方案中，所述的第一轨道支架下方设置有第三轨道支架，于第二轨道支架下方设置有线性辅助滑轨，一第二轨道横设于第三轨道支架和线性辅助滑轨上，所述的出料三轴机械手通过第二Z轴安装于第二轨道上，于第三轨道支架上设置有三轴伺服模组B，出料三轴机械手通过三轴伺服模组B驱动沿XYZ方向移动；出料三轴机械手为吸盘机械手，具有一安装板以及设置于安装板底部的吸盘，安装板安装于第二Z轴上。

进一步而言，上述技术方案中，所述的双工位定位移载机设置于上料三轴机械手的下方，双工位定位移载机设置有高刚性立柱，于高刚性立柱上设置有所述的单轴伺服模组，各单轴伺服模组上各设置有一定位治具安装架；各单轴伺服模组上还设置有两行程传感器。

进一步而言，上述技术方案中，所述的多工位分割转盘工作台包括：支架、分割器主体、安装于分割器主体上的回转盘、同步驱动装置和分割器感应凸轮；回转盘上设置有四工位，每个工位上设置有限位组件；所述的光纤镭射机设置于多工位分割转盘的上方。

进一步而言，上述技术方案中，所述的出料流水线设置于多工位分割转盘工作台的旁侧，出料流水线包括：可调限位轨道、设置于可调限位轨道上的防静电PVC传送带、驱动防静电PVC传送带转动的同步带驱动装置、产品到位传感器以及光纤安装支架；所述的出料仓由固定式上限位机构构成。

进一步而言，上述技术方案中，所述的单轴上料机械手和单轴出料机械手均包括：支架、安装于支架上的单轴伺服轨道、拖链、Z轴气缸以及吸盘组；Z轴气缸通过一线性滑块安装于单轴伺服轨道上，吸盘组安装于Z轴气缸上并通过Z轴气缸纵向移动。

进一步而言，上述技术方案中，所述的机架上还设置有排风组件，排风组件包括：积尘专用吸风管道和铝箔排风管，该铝箔排风管垂直设置，积尘专用吸风管道一端与铝箔排风管连接，另一端延伸至机架上层内部；所述的机架上还设置有控制系统、PC显示器、控制键鼠托盘、以及安全光幕组件。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型采用模块化排布的整体架构，改变传统设备节拍运行方式，对所需功能节拍作业切割并模组化，实现节拍频率叠加，从而降低设备作业总体C/T值，实现生产效率的提高；

2、本实用新型的上料待料区设置于机架的下层，形成仓储式供料，并且通过上料举升组件驱动产品上升，实现精确定位，上料一组、待料一组，实现效率的提升；于上料待料区设置有限位调整装置，能够对放置于上料待料区上的产品进行设定规格的粗略限位，产品提升时对产品进行精确定位，提升效率；

3、产品的出料方式也采用仓储作业方式，实现作业后产品自动码垛之功能，产品的举升下降采用精密丝杆和伺服电机结合方式，重复定位精准、速度块、噪音小；出料仓采用固定式上限位机构，对最上层产品进行定位，下部为敞开式设计，并辅以安全光幕设计，实现作业后产品的快速取出，并在取出产品同时保证作业人员人身安全，

4、本实用新型在上料三轴机械手和出料三轴机械手安装于三轴移动轨道上，三轴移动轨道具有第一轨道支架和第二轨道支架，呈龙门式设计，位置上采用空间立体排布方式，实现空间的有效利用，减少设备尺寸，实现设备小型化。

5、镭雕工作区域采用四工位分割转盘工作台，实现上下料即“待作业产品与完成作业产品的无缝连续上下料，以实现生产效率的提高，并且于镭雕工作区连通积尘专用吸风管道，实现制程中灰尘控制；

6、上料待料区至镭雕工作区之间采用双工位精密定位方式，上料三轴机械手吸取待作业产品至双工位定位移载机，然后通过单轴上料机械手送至四工位分割转盘工作台，采用双工位切换供料，实现对四工位分割转盘工作台连续供料，实现效率的提升；

7、本设备采用人机交互控制系统，实现对每个伺服模组的速度、位置精密控制的同时，极大限度满足调机人员的可操作性，设备采用全防护式设计，保证操作人员安全的同时，保证设计外形美观，满足现代化工业设计需求的同时，实现人机工程的综合运用。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图1；

图2是本实用新型除去防护罩的立体图1；

图3是本实用新的立体图2；

图4是本实用新型除去防护罩的立体图2；

图5是本实用新型中产品移载动力线的立体图；

图6是本实用新型中限位调整装置的立体图；

图7A和图7B是本实用新型中上料举升组件的立体图；

图8是本实用新型中上料三轴机械手、出料三轴机械手以及三轴移动轨道的组合图1；

图9是本实用新型中双工位定位装置的立体图；

图10A和图10B是本实用新型中多工位分割转盘工作台的立体图；

图11是本实用新型中出料流水线的立体图；

图12是本实用新型中单轴上料机械手的立体图；

图13是本实用新型中单轴出料机械手的立体图；

图14是本实用新型中排风组件的立体图。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

见图1-4所示，仓储式全自动光纤式镭雕机，包括：具有一机架1，该机架1作为整个设备的载体，机架1通过大面板将其分割形成上层以及下层，机架1的下层通过侧板门密闭，而机架1是上层设置有防护罩11，如此设计，使机架1成仓储式设计，当然，在机架上需要设置观察窗，以观察作业。于机架1上设置有上料待料区2、上料作业区3、镭雕工作区4和出料区5，各个区域间紧密连接，并且设置有相应的运行设备，对机架1内的产品进行加工，下面，进一步对本设备进行说明。

见图4-7B所示，所述的上料待料区设置于机架1的下层，于上料待料区2内设置有一产品移载动力线21、于产品移载动力线21衔接的上料举升组件22以及用于产品移载动力线21上的料盘限位的限位调整装置23；产品移载动力线21包括：支架211、安装于支架211上的防静电高摩擦力传送带212、侧限位板213以及欠料感应器214，侧限位板213设置于防静电高摩擦力传送带212的两侧，用于对防静电高摩擦力传送带212上的产品限位，欠料感应器214安装于防静电高摩擦力传送带212的末端，用于检测是否有产品传输，在机架1的下层开设有一腔体，该腔体作为上料待料区，产品被送入防静电高摩擦力传送带212上，通过防静电高摩擦力传送带212送入上料举升组件22，该欠料感应器214用于检查上料待料区内是否有料，若缺料，则整个设备报警。于防静电高摩擦力传送带212旁侧设置有限位调整装置23。

所述的限位调整装置包括23：限位机机架231、梯形丝杆机构232、换相机构233、滚子链张紧机构234、浮动板236、安装支架237、限位板238和调整手柄239，限位机机架231呈框架式，安装于机架1的下层，安装支架237安装于限位机机架231内，安装支架237用于梯形丝杆机构232支承安装，浮动板236连接于梯形丝杆机构，限位板连接于浮动板；调整手柄239前端伸出机架1外，换相机构233包括两伞形齿，将调整手柄239的动力90°转换，梯形丝杆机构232包括一组纵向链条以及一组横向链条，纵向链条与换相机构间通过连杆连接传动，浮动板236悬挂于纵向链条以及横向链条的转动杆上以传动。所述的限位板238与浮动板236通过连接，以带动限位板238移动，限位板238位于上料待料区2内并垂直于产品移载动力线21设置，限位板238通过限位调整装置23调整其位置以适应产品输送。上述的限位机机架231采用优质铝型材架构，具有结构轻盈、强度高的优点，而该梯形丝杆机构232为浮动板236提供前进后退、圆周转直线运动，梯形丝杆机232本身具有自锁性能，满足调整后不需附加锁紧，浮动板236为限位板238提供安装基座，配合直线轴承的应用，为限位板提供良好的线性。

所述的上料举升组件22包括：举升支架221、举升托板222以及伺服驱动模组223，该上料举升组件22将上料待料区内的产品沿Z轴方向上移输送至机架1上层；举升支架221安装于上料待料区2内并延伸至机架1的上层，于举升支架221上设置有纵向轨迹槽2211，举升托222板通过伺服驱动模组223驱动沿轨迹槽2211上下移动，于举升支架221上位于轨迹槽2211的上下端设置有极限传感器224，以限制举升托板222的移动行程，保护伺服驱动模组223的运行安全。

见图8所示，所述的上料作业区3上设置有上料三轴机械手31以及双工位定位移载机32，双工位定位移载机32具有两水平的单轴伺服模组321，并且于单轴伺服模组321上设置有定位治具安装架322，上料三轴机械手31将产品从上料举升组件22输送至双工位定位移载机23；具体地，机架1上层设置有三轴移动轨道6，上料三轴机械手32和出料三轴机械手51安装于该三轴移动轨道6上，三轴移动轨道6呈龙门式设计，三轴移动轨道6具有对称设置的第一轨道支架61和第二轨道支架62，第一轨道支架61和第二轨道支架62上横设有第一轨道63，所述的上料三轴机械手31通过第一Z轴311安装于第一轨道63上，于第一轨道支架61上设置有辅助线性滑轨64，于三轴移动轨道6上安装有三轴伺服模组A65，上料三轴机械手31通过三轴伺服模组A65驱动沿XYZ方向移动；上料三轴机械手31为吸盘机械手，具有一安装板312以及设置于安装板312底部的吸盘313，安装板312安装于第一Z轴311上。

所述的第一轨道支架61下方设置有第三轨道支架66，于第二轨道支架62下方设置有线性辅助滑轨67，一第二轨道横38设于第三轨道支架66和线性辅助滑轨67上，所述的出料三轴机械手51通过第二Z轴511安装于第二轨道68上，于第三轨道支架66上设置有三轴伺服模组B69，出料三轴机械手51通过三轴伺服模组B69驱动沿XYZ方向移动；出料三轴机械手51为吸盘机械手，具有一安装板512以及设置于安装板512底部的吸盘513，安装板512安装于第二Z轴511上。

见图9所示，产品通过上料举升组件22运输上升至机架1的上层，并位于上料作业区3内，通过上料三轴机械手31于上料举升组件22上取件，并将产品放置于双工位定位移载机32上。双工位定位移载机32设置于上料三轴机械手31的下方，双工位定位移载机32设置有高刚性立柱320，于高刚性立柱320上设置有所述的单轴伺服模组321，各单轴伺服模组321上各设置有一定位治具安装架322；各单轴伺服模组321上还设置有两行程传感器323，产品通过三轴上料机械手31放置于定位治具安装架322上，两定位治具安装架322通过单轴伺服模组321举动进行移动，将产品进行运输，行程传感器323用于保护单轴伺服模组321的安全运行，双工位定位移载机32能够实现精确定位并实现连续供料至下一工作区。

见图10A-10B所示，所述的镭雕工作区4设置有单轴上料机械手41、多工位分割转盘工作台42以及光纤镭射机43，所述的单轴上料机械手41将产品从双工位定位移载机32输送至多工位分割转盘工作台42，并通过光纤镭射机43进行加工；所述的多工位分割转盘工作台42包括：支架421、分割器主体422、安装于分割器主体422上的回转盘423、同步驱动装置和分割器感应凸轮424；回转盘423本体作为产品治具安装板，回转盘423上设置有四工位，每个工位上设置有限位组件4231；分割器主体422满足四工位的精确分割，且通过分割器感应凸轮424提供分割器主体422按工作节拍间歇停止提供位置依据，于多工位分割转盘工作台42上还设置有前端保护罩，能够为作业/调机人员提供安全防护，避免内部分割感应凸轮伤人。光纤镭射机43设置于多工位分割转盘42的上方，用于产品的镭雕作业。

见图11-13所示，所述的出料区5内设置有单轴出料机械手52、出料流水线53、出料三轴机械手51和出料仓54，所述的单轴出料机械手52将已完成镭射精雕的产品输送至出料流水线53，并通过出料三轴机械手51输送至出料仓54进行排列收取。所述的出料流水线53设置于多工位分割转盘工作台42的旁侧，出料流水线53包括：可调限位轨道531、设置于可调限位轨道531上的防静电PVC传送带532、驱动防静电PVC传送带532转动的同步带驱动装置533、产品到位传感器534以及光纤安装支架535；可调限位轨道531为出来流水线53的限位轨道，使产品按规定方向移载，为后续取料准备，产品到位传感器534检测产品是否到位。出料仓54由固定式上限位机构构成，通过出料三轴机械手51将出料流水线53上的产品取出并于出料仓54上排列。

所述的单轴上料机械手41和单轴出料机械手52均包括：支架411、521、安装于支架上的单轴伺服轨道412、522、拖链413、523、Z轴气缸414、524以及吸盘组415、525；Z轴气缸414、524通过一线性滑块安装于单轴伺服轨道412、522上，吸盘组415、525安装于Z轴气缸上并通过Z轴气缸纵向移动。

见图14所示，所述的机架1上还设置有排风组件7，排风组件7包括：积尘专用吸风管道71和铝箔排风管72，该铝箔排风管72垂直设置，积尘专用吸风管道71一端与铝箔排风管连接72，另一端延伸至机架1上层内部，具体地，积尘专用吸风管道71延伸至多工位分割转盘工作台42以吸取产品经过镭雕后的多余积尘。

所述的机架1上还设置有控制系统12、PC显示器13、控制键鼠托盘14以及安全光幕组件15，该控制系统12、PC显示器13、控制键鼠托盘14都是用于控制设备的自动化操作以及设定设备运行的各种参数，PC显示器13用于显示设备的运行状态以及参数，于设备上还设置于报警器，用于出错时发出声响，以给使用者警示，安全光幕组件15对应于出料仓54安装，用于保护出料仓区域的安全。

下面，进一步说明本设备的使用原理：

首先，设备运行前需要先对设备进行检查，开机自动回原点，机械复位，检测信号开关是否有信号。如有异常请检查气压压力，机械位置信号开关，或手动复位。设备的运行可以分为以下几个大步骤：

下面，对上述几个大步骤进行进一步阐述，

首先，通过机械自动或人工输送的方式，将待作业产品输送至上料待料区的产品移载动力线21上，产品移载动力线上的防静电高摩擦力传送带212启动，带动产品移动，从防静电高摩擦力传送带212的开端移动至末端，防静电高摩擦力传送带212末端衔接上料举升组件22的举升托板222，产品进入举升托板222后，通过伺服驱动模组223驱动上移，从机架1的下层移动至上层，并进入上料作业区3。

接着，上料三轴机械手31于三轴移动轨道6上沿XYZ方向移动，上料三轴机械手的吸盘313下移至举升托板222，吸盘313吸气将产品取起，吸盘313上移，到达双工位定位移载机32，吸盘313下移，关闭真空，产品输送至定位治具安装架322，定位治具安装架322通过单轴伺服模组321驱动将产品进行输送。

继而，上料单轴机械手41沿单轴伺服轨道412往复移动，将定位治具安装架322 上的产品送入多工位分割转盘工作台42，多工位分割转盘工作台42安装了一个产品后，自动转动一个工位，下一个空工位等待产品安装，光纤镭射机对多工位分割转盘工作台42上的一个工位的产品进行加工，加工完成后，多工位分割转盘工作台42转动一个工位，将未经作业的产品送入光纤镭射机下方，等待作业。

然后，经过光纤镭射机作业的产品在作业完成后，转动一个工位，等待单轴出料机械手的取料，单轴出料机械手上的吸盘组525通过单轴伺服轨道522的驱动下移对多工位分割转盘工作台42上的已完成作业的产品进行吸取，吸取后上移且沿单轴伺服轨道522移动至出料流水线53的上方，将产品送入出料流水线53。

最后，出料流水线53对产品进行运输，出料三轴机械手51于三轴移动轨道6上沿XYZ方向移动吸盘513吸气将产品取起，吸盘513上移，并移动至出料仓54，通过出料三轴机械手51将产品于出料仓54上整齐排列。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。