一种智能金属材料表面印刷机的制作方法

本发明涉及印刷领域，尤其涉及一种智能金属材料表面印刷机。

背景技术：

镭射加工，又名激光加工，是20世纪人类的四大发明之一，已经广泛应用于工业、军事、科学研究和日常生活中。21世纪号称人类已经进入光电子时代，作为能量光电子的激光技术的进一步广泛应用将极大地改变人类的生产和生活。

由于镭射光束具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性，因此就给镭射加工带来一些其它加工方法所不具备的特性。由于它是无接触加工，对材料无直接冲击，因此无机械变形;镭射加工过程中无“刀具”磨损，无“切削力"作用于材料;镭射加工过程中，镭射光束能量密度高，加工速度快，并且是局部加工，对非镭射照射部位没有或影响极小。

现有的镭射印刷无法形成自动化，连续性差，需要人工进行干预，如上下料，固定等，人工成本高，且效率低下，且现在有的镭射印刷在印刷后的产品表面强度小，容易被刮花，形成残次品，即使在印刷后的产品上贴覆保护膜，由于贴覆强度不够，保护膜很容易被撕下，无法对印刷后的产品进行真正的保护。

现有技术存在缺陷，需要改进。

技术实现要素：

为了解决现在技术存在的缺陷，本发明提供了一种智能金属材料表面印刷机。

本发明提供的技术文案，一种智能金属材料表面印刷机，包括上料传送线、镭射加工区、覆膜区和热固区，所述上料传送线依次通过镭射加工区、覆膜区和热固区，所述镭射加工区设置为两个，分别为第一镭射加工区和第二镭射加工区，且依次串于上料传送线上，所述镭射加工区包括膜片上料部和镭射部，所述膜片上料部和镭射部均设置于上料传送线的旁侧，且所述镭射部设置于膜片上料部的下一工位，所述上料传送线上的转向处设置转向机构；

所述上料传送线用于将产品在所述镭射加工区、覆膜区和热固区进行传送；

所述镭射加工区用于对产品进行镭射印刷；

所述覆膜区用于对镭射印刷后的产品进行保护膜的贴覆；

所述热固区用于对产品进行热固化操作；

优选地，所述膜片上料部包括膜片供料装置和膜片上料装置，所述膜片供料装置设置于膜片上料装置的工作区域内，所述膜片上料装置固定于所述上料传送线的一侧，所述膜片上料装置用于将所述膜片供料装置输出的镭射膜移送至所述上料传送线传送的产品上；

优选地，所述镭射部包括三轴运动装置和镭射机头，所述三轴运动装置固定于所述上料传送线的旁侧，所述镭射机头固定于所述三轴运动装置的输出端，所述镭射机头固定于所述上料传送线的上方，所述镭射机关对上料传送线传送的产品进行激光镭射印刷，所述三轴运动装置实现镭射机头的三维运动。

优选地，所述覆膜区包括保护膜上料部和保护膜压合装置，所述保护膜压合装置固定于所述保护膜上料部的下一工位，所述保护膜上料部用于对保护膜实现上料并贴覆，所述保护膜压合装置用于对贴覆后的保护膜实现压实。

优选地，保护膜上料部包括保护膜供料装置和保护膜上料装置，所述保护膜供料装置设置于所述保护膜上料装置的工作区域内，所述保护膜上料装置固定于所述上料传送线的一侧，所述保护膜上料装置固定于所述上料传送线的一侧，所述保护膜上料装置用于将所述保护膜供料装置输出的镭射膜移送至所述上料传送线传送的产品上。

优选地，所述保护膜压合装置固定于所述上料传送线的外框上，所述保护膜压合装置包括压合底板、压合滑台气缸和弹性压块，所述压合底板竖直固定于所述上料传送线的外框的侧壁上，所述压合滑台气缸固定于所述压合底板上，所述压合滑台气缸的输出端固定所述弹性压块，所述弹性压块作用于所述上料传送线上的产品，用于对产品上的保护膜进行压实操作。

优选地，所述保护膜压合装置的工作位下方固定所述上顶装置，所述上顶装置固定于所述上料传送线的下方，所述上顶装置包括上顶气缸和上顶座，所述上顶气缸的输出轴上固定所述上顶座，所述上顶气缸通过上顶座为所述上料传送线上的产品提供上托力，与保护膜压合装置配合实现对产品上的保护膜进行压实。

优选地，所述上顶装置的两侧还设置活动限位柱，所述活动限位柱由限位气缸和限位柱构成，所述限位柱固定于所述限位气缸的输出端，所述限们气缸用于带动所述限位柱实现上升和下降。

优选地，所述热固区设置固化机，所述固化机包括输送带和热风机，所述输送带上方设置罩体，所述罩体内设置热风体，所述热风机用于对输送带输送的产品进行热固处理。

优选地，所述上料传送线由多段传送带组成，多段所述传送带的衔接处设置推送机构，所述推送机构包括纵推机构和横推机构，所述纵推机构用于对产品进行纵向推送，实现产品的转向，所述横推机构用于对产品进行横向推送，实现产品的转向。

相对于现有技术的有益效果，通过设置上料传送线，实现了产品在镭射加工区、覆膜区和热固区的自动传送，节省了人工，节省了成本，实现了产品加工的连续性；通过设置两个镭射加工区，实现了镭射膜的自动上料和贴覆，减少了人工，提高了生产效率，通过设置覆膜区，实现了镭射印刷后的产品的覆膜操作，对镭射印刷后的产品进行保护；通过设置热固区，实现了保护膜与印刷后的产品的固化操作，使保护膜不易被剥离，对印刷后的产品进行很好的保护；本发明自动化程度高，连续性好，节省了人工，节省了成本，提高了生产效率，提高了成品率，具有良好的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明膜片供料装置结构示意图；

图3为本发明膜片上料装置结构示意图；

图4为本发明镭射部结构示意图；

图5为本发明覆膜区结构示意图；

图6为本发明保护膜压合装置结构示意图；

图7为本发明上顶装置结构示意图；

图8为本发明横向传送带与纵向传送带连接处结构示意图；

图9为本发明纵推机构结构示意图;

图中标记：上料传送线1；第一镭射加工区2；第二镭射加工区3；覆膜区4；热固区5；纵向传送带11；横向传送带12；伺服电机121；动斜齿轮122；从动斜齿轮123；副从动斜齿轮124；横推机构13；横推支架131；横推气缸132；纵推机构14；纵推支架141；纵推无杆气缸142；纵推板143；膜片供料装置21；膜片振动盘211；膜片直振212；膜片限高盖板213；膜片上料装置22；膜片上料支架221；膜片上料直线模组222；膜片上料滑台气缸223；膜片上料吸嘴组件224；三轴运动装置23；横向水平运动直线模组231；纵向水平运动直线模组232；竖直运动直线模组233；镭射机头24；保护膜供料装置41；保护膜振动盘411；保护膜直振412；保护膜限高盖板413；保护膜上料装置42；保护膜上料支架421；保护膜上料直线模组422；保护膜上料滑台气缸423；保护膜上料吸嘴组件424；保护膜压合装置43；压合底板431；压合滑台气缸432；弹性压块433；上顶气缸61；上顶座62；限位气缸63；限位柱64。

具体实施方式

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

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。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书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。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，不是用于限制本发明。

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示，一种智能金属材料表面印刷机，包括上料传送线1、镭射加工区、覆膜区4和热固区5，所述上料传送线1依次通过镭射加工区、覆膜区4和热固区5，所述镭射加工区设置为两个，分别为第一镭射加工区2和第二镭射加工区3，且依次串于上料传送线1上，所述镭射加工区包括膜片上料部和镭射部，所述膜片上料部和镭射部均设置于上料传送线1的旁侧，且所述镭射部设置于膜片上料部的下一工位，所述上料传送线1上的转向处设置转向机构；

所述上料传送线1用于将产品在所述镭射加工区、覆膜区4和热固区5进行传送；

所述镭射加工区用于对产品进行镭射印刷；

所述覆膜区4用于对镭射印刷后的产品进行保护膜的贴覆；

所述热固区5用于对产品进行热固化操作；

优选地，所述膜片上料部包括膜片供料装置21和膜片上料装置22，所述膜片供料装置21设置于膜片上料装置22的工作区域内，所述膜片上料装置22固定于所述上料传送线1的一侧，所述膜片上料装置22用于将所述膜片供料装置21输出的镭射膜移送至所述上料传送线1传送的产品上；

如图2所示，进一步地，所述膜片供料装置21包括膜片振动盘211和膜片直振212，所述膜片振动盘211的输出端连接所述膜片直振212的输入端，所述膜片直振212上设置膜片限高盖板213，所述膜片限高盖板213固定于的所述膜片直振212的通道上，使膜片直振212的通道上仅容许一个膜片通过，防止镭射膜叠摞；更进一步地，所述膜片直振212的通道设置为四个通道，所述膜片限高盖板213覆盖膜片直振212的四个通道，且所述膜片直振212的四个通道的尾端预留一个镭射膜的位置不进行覆盖，便于镭射膜的取出。

如图3所示，进一步地，所述膜片上料装置22包括膜片上料支架221、膜片上料直线模组222、膜片上料滑台气缸223和膜片上料吸嘴组件224，所述膜片上料支架221固定于所述上料传送线1的旁侧，所述膜片上料直线模组222水平固定于所述膜片上料支架221的顶端，所述膜片上料直线模组222的活动端竖直固定所述膜片上料滑台气缸223，所述膜片上料滑台气缸223的活动端的下端固定所述膜片上料吸嘴组件224，所述膜片上料直线组件带动所述膜片上料吸嘴组件224吸取镭射膜并移送至产品上贴覆，所述膜片上料直线组件用于实现所述膜片上料吸嘴组件224的水平运动，所述膜片上料滑台气缸223用于实现所述膜片上料吸嘴组件224的竖直运动；进一步所述膜片上料吸嘴组件224上设置四个吸嘴，分别用于吸取所述膜片直振212的四个通道上的镭射膜；进一步地，所述膜片上料直线模组222设置为滚珠丝杆型，由步进电机进行驱动。

如图4所示，优选地，所述镭射部包括三轴运动装置23和镭射机头24，所述三轴运动装置23固定于所述上料传送线1的旁侧，所述镭射机头24固定于所述三轴运动装置23的输出端，所述镭射机头24固定于所述上料传送线1的上方，所述镭射机关对上料传送线1传送的产品进行激光镭射印刷，所述三轴运动装置23实现镭射机头24的三维运动。

进一步地，所述三轴运动装置23包括横向水平运动直线模组231、纵向水平运动直线模组232和竖直运动直线模组233，所述横向水平运动直线模组231的活动端固定所述纵向水平运动直线模组232，所述纵向水平运动直线模组232的活动端固定所述竖直运动直线模组233，所述竖直运动直线模组233的活动端固定所述镭射机头24，所述三轴运动装置23带动所述镭射机头24在横向、纵向和竖直方向上实现三维的运动，所述横向水平运动直线模组231设置为滚珠丝杆型，由电机进行驱动，所述纵向水平运动直线模组232设置为同步带型，所述竖直运动直线模组233设置为同步带型。

如图5所示，优选地，所述覆膜区4包括保护膜上料部和保护膜压合装置43，所述保护膜压合装置43固定于所述保护膜上料部的下一工位，所述保护膜上料部用于对保护膜实现上料并贴覆，所述保护膜压合装置43用于对贴覆后的保护膜实现压实。

优选地，保护膜上料部包括保护膜供料装置41和保护膜上料装置42，所述保护膜供料装置41设置于所述保护膜上料装置42的工作区域内，所述保护膜上料装置42固定于所述上料传送线1的一侧，所述保护膜上料装置42固定于所述上料传送线1的一侧，所述保护膜上料装置42用于将所述保护膜供料装置41输出的镭射膜移送至所述上料传送线1传送的产品上。

进一步地，所述保护膜供料装置41包括保护膜振动盘411和保护膜直振412，所述保护膜振动盘411的输出端连接所述保护膜直振412的输入端，所述保护膜直振412上设置保护膜限高盖板413，所述保护膜限高盖板413固定于的所述保护膜直振412的通道上，使保护膜直振412的通道上仅容许一个保护膜通过，防止保护膜叠摞；更进一步地，所述保护膜直振412的通道设置为四个通道，所述保护膜限高盖板413覆盖保护膜直振412的四个通道，且所述保护膜直振412的四个通道的尾端预留一个保护膜的位置不进行覆盖，便于保护膜的取出。

进一步地，所述保护膜上料装置42包括保护膜上料支架421、保护膜上料直线模组422、保护膜上料滑台气缸423和保护膜上料吸嘴组件424，所述保护膜上料支架421固定于所述上料传送线1的旁侧，所述保护膜上料直线模组422水平固定于所述保护膜上料支架421的顶端，所述保护膜上料直线模组422的活动端竖直固定所述保护膜上料滑台气缸423，所述保护膜上料滑台气缸423的活动端的下端固定所述保护膜上料吸嘴组件424，所述保护膜上料直线组件带动所述保护膜上料吸嘴组件424吸取保护膜并移送至产品上贴覆，所述保护膜上料直线组件用于实现所述保护膜上料吸嘴组件424的水平运动，所述保护膜上料滑台气缸423用于实现所述保护膜上料吸嘴组件424的竖直运动；进一步所述保护膜上料吸嘴组件424上设置四个吸嘴，分别用于吸取所述保护膜直振412的四个通道上的保护膜；进一步地，所述保护膜上料直线模组422设置为滚珠丝杆型，由步进电机进行驱动。

如图6所示，优选地，所述保护膜压合装置43固定于所述上料传送线1的外框上，所述保护膜压合装置43包括压合底板431、压合滑台气缸432和弹性压块433，所述压合底板431竖直固定于所述上料传送线1的外框的侧壁上，所述压合滑台气缸432固定于所述压合底板431上，所述压合滑台气缸432的输出端固定所述弹性压块433，所述弹性压块433作用于所述上料传送线1上的产品，用于对产品上的保护膜进行压实操作。

如图7所示，优选地，所述保护膜压合装置43的工作位下方固定所述上顶装置，所述上顶装置固定于所述上料传送线1的下方，所述上顶装置包括上顶气缸61和上顶座62，所述上顶气缸61的输出轴上固定所述上顶座62，所述上顶气缸61通过上顶座62为所述上料传送线1上的产品提供上托力，与保护膜压合装置43配合实现对产品上的保护膜进行压实。

优选地，所述上顶装置的两侧还设置活动限位柱64，所述活动限位柱64由限位气缸63和限位柱64构成，所述限位柱64固定于所述限位气缸63的输出端，所述限们气缸用于带动所述限位柱64实现上升和下降。

优选地，所述膜片上料装置22于上料传送线1上的工作位下方同样设置所述上顶装置，所述镭射机头24于上料传送线1上的工作位下方同样设置所述上顶装置，所述保护膜上料装置42于上料传送线1上的工作位下方同样设置所述上顶装置。

优选地，所述热固区5设置固化机，所述固化机包括输送带和热风机，所述输送带上方设置罩体，所述罩体内设置热风体，所述热风机用于对输送带输送的产品进行热固处理。

优选地，所述上料传送线1由多段传送带组成，多段所述传送带的衔接处设置推送机构，所述推送机构包括纵推机构14和横推机构13，所述纵推机构14用于对产品进行纵向推送，实现产品的转向，所述横推机构13用于对产品进行横向推送，实现产品的转向。

如图8所示，进一步地，所述横推机构13包括横推支架131和横推气缸132，所述横推支架131固定于所述上料传送线1的框架上，所述横推气缸132水平固定于所述横推支架131上，多段所述传送带包括纵向传送带11和横向传送带12，所述横向传送带12的首端连接所述纵向传送带11的尾端，且所述横向传送带12与所述纵向传送带11水平面上呈90度设置，所述横推机构13固定于所述纵向传送带11的尾端，所述纵向传送带11的尾端设置挡条，用于阻挡产品，所述横推机构13推动产品由纵向传送带11进入横向传送带12；

如图9所示，所述纵推机构14固定于所述横向传送带12的尾端，所述横向传送带12的尾端与另一纵向传送带11的首端相连，且所述横向传送带12在水平面上与另一纵向传送带11呈90度，所述纵推机构14横跨所述横向传送带12，所述纵推机构14包括纵推支架141、纵推无杆气缸142和纵推板143，所述纵推支架141横跨所述横向传送带12，所述纵推无杆气缸142固定于所述纵推支架141的侧面，且所述纵推无杆气缸142的活动端固定所述纵推板143，所述纵推无杆气缸142带动所述纵推板143推动产品进入另一纵向传送带11；进一步地，所述纵推机构14上设置防尘罩，所述防尘罩罩于所述纵推机构14上。

进一步地，所述横向传送带12的侧边框上固定伺服电机121，伺服电机的输出轴上固定主动斜齿轮122，所述主动斜齿轮122与所述横向传送带12的传动轴上的从动斜齿轮123啮合，且所述从动斜齿轮123与纵向传送带11的传动轴上的副从动斜齿轮124啮合，所述伺服电机同时驱动横向传送带12和所述纵向传送带11运动，节省了驱动源。

本发明的工作原理，产品由人工上料或者机械臂自动上料，通过夹持或者吸取，进入纵向传送带11，纵向传送带11输送产品至尾端后被挡条隔挡，所述横推机构13推动被隔挡的产品进入横向传送带12内，横向传送带12输送产品至尾端后被挡条隔挡，所述纵推机构14推动被隔挡的产品进入另一纵向传送带11；通过设置纵向传送带11，限制产品在较大区域内的形态，如果去掉最前端的纵向传送带11，直接在横向传送带12内通过人工上料或机械臂上料，由于横向传送带12较宽，上料时容易造成产品纵向在传送在上输送，输送至横向传送带12尾端后造成卡料。

产品进入膜片上料装置22的工作位时处，位于膜片上料装置22工作位处的上顶装置两侧的活动限位柱64上升，限制产品继续运动，对产品进行定位，同时上顶装置升起，对产品提供托力，膜片上料装置22吸取所述膜片供料装置21上的四个镭射膜，并移动至被定位的产品上实现贴覆，贴覆完成后，活动限位柱64和上顶装置均下降，产品继续向前运动，运动至镭射机头24的工作位时，位于镭射机头24工作位处的上顶装置两侧的活动限位柱64上升，限制产品继续运动，对产品进行定位，同时上顶装置升起，对产品提供托力，镭射机头24通过三轴运动装置23实现三维的运动，镭射机头24对贴覆的镭射膜进行镭射印刷，完成后，活动限位柱64和上顶装置均下降，产品继续向前运动，运动至保护膜上料装置42的工作位处，位于保护膜工作位处的上顶装置两侧的活动限位柱64上升，限制产品继续运动，对产品进行定位，同时上顶装置升起，对产品提供托力，保护膜上料装置42吸取所述膜片供料装置21上的四个保护膜，并移动至被定位的产品上实现贴覆，贴覆完成后，活动限位柱64和上顶装置均下降，产品继续向前运动，运动至保护膜压合装置43的工作位处，位于保护膜压合装置43工作位处的上顶装置两侧的活动限位柱64上升，限制产品继续运动，对产品进行定位，同时上顶装置升起，对产品提供托力，保护膜压合装置43对保护膜进行压实操作，压实操作完成后，另一横推机构13将产品推入另一横向传送带12上，另一横向传送带12输送产品至尾端后被挡条隔挡，另一纵推机构14推动被隔挡的产品进入固化机的输送带内，通过热风机进行定时定温的热固化，将保护膜进行固化，达到增加强度的目的，防止刮花。

通过设置上料传送线1，实现了产品在镭射加工区、覆膜区4和热固区5的自动传送，节省了人工，节省了成本，实现了产品加工的连续性；通过设置两个镭射加工区，实现了镭射膜的自动上料和贴覆，减少了人工，提高了生产效率，通过设置覆膜区4，实现了镭射印刷后的产品的覆膜操作，对镭射印刷后的产品进行保护；通过设置热固区5，实现了保护膜与印刷后的产品的固化操作，使保护膜不易被剥离，对印刷后的产品进行很好的保护；本发明自动化程度高，连续性好，节省了人工，节省了成本，提高了生产效率，提高了成品率，具有良好的市场应用价值。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。