高精度自动对焦激光打标装置的制作方法

本实用新型涉及激光打标设备技术领域，具体涉及一种高精度自动对焦激光打标装置。

背景技术：

激光打标是利用激光束将工件表层物质蒸发而露出深层物质，在工件表面形成永久的标记。激光打标机在使用之前，需要调整激光头与工件之间的距离，以保证激光束的焦点位置正好落在待标记工件的表面。市售的激光打标机存在以下缺陷：(1)调焦方式为首件试打调焦或人工测量调焦，首件试打调焦不可避免的会造成首个工件发生损坏，对于价值较重的工件而言，经济损失严重；人工测量调焦费时费力，人工误差打，调节精度低，从而导致打标质量参差不齐。同时，对于表面不平整的工件而言，在打标的过程中，现有的打标机无法根据工件的高度及时调整激光头与工件表面之间的距离，从而影响打标质量。（2）现有的激光打标机一次只能对一个工件进行打标，打标完成后，将工件取出后，才能对下一个工件进行打标，打标效率低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精度自动对焦激光打标装置，它可以解决现有技术中激光打标机调节精度低、打标效率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种高精度自动对焦激光打标装置，包括打标机及工作台，所述打标机设置于工作台的一侧，所述工作台上设有至少两个固定工装；

所述打标机包括机架、激光头、距离传感器、电动升降机及控制器，所述电动升降机设置于机架上，所述激光头固定于电动升降机的输出端，所述距离传感器设置于激光头的一侧，所述电动升降机、距离传感器电性连接所述控制器；

所述工作台包括圆形台面、夹紧机构及取放机构，所述圆形台面上设有至少两个固定工装，所述圆形台面上设有取放缺口，所述取放机构设置于取放缺口的下方，所述夹紧机构设置于圆形台面上方且位于激光头的下方，所述固定工装在驱动机构的带动下在沿圆形台面的圆心旋转且依次经过夹紧机构及取放机构。

优选的技术方案，所述圆形台面的上端面设有外环凹槽与内环凹槽，所述外环凹槽与内环凹槽的圆心重合；所述固定工装包括设置于内环凹槽内的内夹片、设置于外环凹槽内的外夹片，外夹片与内夹片通过连接柱固定，所述内夹片的外侧设有内滑槽，所述外夹片的内侧设有外滑槽，所述外滑槽与内滑槽之间设有第一滑动片与第二滑动片，所述第一滑动片与第二滑动片之间设有弹簧。

优选的技术方案，所述夹紧机构包括手指气缸及设置于手指气缸两侧的两个夹板，所述两个夹板分别位于第一滑动片、第二滑动片的外侧，所述手指气缸带动所述两个夹板靠近或远离，从而带动第一滑动片与第二滑动片靠近或远离。

优选的技术方案，所述取放机构包括基台，所述基台的下端面连接旋转电机及升降电机，所述基台的上端面设有两个盛放台，所述盛放台与所述取放缺口相匹配。

优选的技术方案，所述圆形台面的中心设置有步进电机，所述固定工装分别通过连接轴连接所述步进电机的输出端。

本实用新型的高精度自动对焦激光打标装置，在激光头与工作台之间设置有距离传感器，距离传感器即时监控激光头与工件之间的距离，并将距离值反馈至控制器，当两者之间的距离与焦距不符时，控制器控制电动升降机上下移动，从而使得激光头与工件之间的距离与焦距一致，提高了打标精度。通过设置夹紧机构及取放机构，对工件的自动取放及夹紧，实现了打标自动化，提高了打标效率。

附图说明

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型高精度自动对焦激光打标装置的结构示意图；

图2为本实用新型中打标机的结构示意图；

图3为本实用新型中工作台的结构示意图；

图4为本实用新型中固定工装的结构示意图；

图5为本实用新型中夹紧机构的结构示意图；

图6为本实用新型中取放机构的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：机架1、电动升降机2、控制器3、圆形台面4、激光头5、距离传感器6、夹紧机构7、取放机构8、手指气缸9、夹板10、夹紧块11、内环凹槽12、外环凹槽13、取放缺口14、步进电机15、外夹片16、内夹片17、连接柱18、外滑槽19、第一滑动片20、第二滑动片21、基台22、盛放台23、旋转电机24、升降电机25、弹簧26。

具体实施方式

如图1及图2所示，一种高精度自动对焦激光打标装置，包括打标机及工作台，打标机设置于工作台的一侧。

打标机包括机架1、电动升降机2、激光头5及距离传感器6，机架1呈L形，包括竖直立柱及水平立柱，水平立柱设置于竖直立柱的上方，电动升降机2设置于水平立柱上，电动升降机2的输出端设有激光头5，激光头5的一侧设有距离传感器6。

工作台包括圆形台面4、夹紧机构7及取放机构8，圆形台面4上设有4固定工装，4个固定工装沿圆形台面4的周向设置，且两两之间的距离相等。取放机构8设置于取放缺口14的下方，夹紧机构7设置于圆形台面4上方且位于激光头5的下方，固定工装在驱动机构的带动下在沿圆形台面4的圆形旋转且依次经过夹紧机构7及取放机构8。

如图3所示，圆形台面4的上表面设有外环凹槽13与内环凹槽12，外环凹槽13、内环凹槽12、圆形台面4三者的圆心重合，取放缺口14设置于内环凹槽12与内环凹槽12之间，圆形台面4的中心设有步进电机15。

如图4所示，固定工装包括内夹片17、外夹片16、内夹片17与外夹片16通过连接柱18固定连接，内夹片17的外表面设置有内滑槽，外夹片16的内表面设置有外滑槽19，外滑槽19与内滑槽之间设有第一滑动片20与第二滑动片21，第一滑动片20与第二滑动片21之间设有弹簧26，弹簧26在自然状态时，第一滑动片20与第二滑动片21之间的距离最远。请结合图3，内夹片17设置于内环凹槽12内，外夹片16设置于外环凹槽13内，内夹片17的弧度与内环凹槽12的弧度相同，外夹片16的弧度与外环凹槽13的相同。内夹片17通过连接轴连接工作台面中心的步进电机15，在步进电机15的带动下，固定工装以圆形台面4的中心为圆心做圆周运动。

如图5所示，夹紧机构7包括手指气缸9及设置于手指气缸9两侧的两个夹板10，两个夹板10的内侧设有夹紧块11，手指气缸9带动两个夹板10靠近或远离。请继续参照图3，夹紧机构7设置于圆形台面4的上方且位于圆形台面4边缘的外侧，两个夹板10的开口处指向圆形台面4圆心处，实际工作中，夹紧机构7结合动力装置工作，动力机构带动夹紧机构7靠近或远离圆形台面4，当固定工装运动至夹紧机构7处时，两个夹紧块11分别位于第一滑动片20、第二滑动片21的外侧，手指气缸9带动所述两个夹板10靠近或远离，从而带动第一滑动片20与第二滑动片21靠近或远离。

如图6所示，取放机构8包括基台22，基台22的下端面连接旋转电机24及升降电机25，基台22的上端面设有两个盛放台23，盛放台23与所述取放缺口14相匹配，当一个盛放台23位于取放缺口14的下方时，另一个盛放台23位于圆形台面4的外部。

工作过程：（1）将工件放置于盛放台23上，旋转电机24带动基台22旋转，使放有工件的盛放台23位于取放缺口14的正下方，步进电机15动作，使得固定工装位于取放缺口14的正上方，升降电机25动作，带动基台22上升，盛放台23卡合于取放缺口14内，工件落入固定工装内。（2）步进电机15动作，带动放入工件的固定工装运动至夹紧机构7处，夹紧机构7朝圆形台面4的方向运动，使得两个夹紧块11分别位于第一滑动片20、第二滑动片21的外侧，手指气缸9动作，将工件夹紧。（3）距离传感器6即时监控激光头5与工件之间的距离，并将距离值反馈至控制器3，当两者之间的距离与焦距不符时，控制器3控制电动升降机2上下移动，从而使得激光头5与工件之间的距离与焦距一致，完成工件的打标。（4）夹紧机构7释放固定工装，且朝远离圆形台面4的方向移动，升降电机25动作，带动基台22上升，盛放台23卡合于取放缺口14内，步进电机15动作，带动打标完成后的工件运动至取放缺口14内的盛放台23上，升降电机25动作，带动基台22下移，将完成打标的工件取出，完成一个工件的打标。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。