轴承全自动激光打标机的制作方法

本实用新型属于激光打标设备领域，具体涉及轴承全自动激光打标机。

背景技术：

激光打标机是一种产品打标设备，其利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。在汽车轴承的生产过程中，需对其进行打标刻印，如刻印上相应的规格型号，扫描二维码，专利号等等，以彰显该轴承生产的独立性及专利性，或者使用者可通过该刻印的信息完全了解到该轴承的相关信息及生产厂家等，起到宣传、防伪等作用。

现有的汽车轴承打标工艺为，在流水线上装配好成品以后，再将轴承成品转运到通用型激光打标设备上进行人工装夹定位，然后利用激光打标设备进行标刻，标刻完成后再进行成品包装。流程复杂，且人工装夹不仅速度缓慢也浪费了大量的人力。同时，由于通用型激光打标设备与流水线独立作业，标刻的内容没能与流水线有效关联，容易出现误打、重打等情况，造成巨大的经济损失。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供稳定高效且使用方便的轴承全自动激光打标机。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：轴承全自动激光打标机，包括机座，所述机座上表面的中部设置打标区，所述打标区的上方设置激光打标头，所述激光打标头通过升降平台架设在机座上，激光打标头与激光器连接，所述激光器与控制机构电性连接；所述机座上表面设置输送机构和与输送机构相配合的进出料推料机构；所述输送机构位于打标区的一侧，输送机构上方与激光打标头相对的位置设置进料传感器；所述进出料推料机构包括进料推料组件、出料推料组件和中间推料组件；所述进料推料组件位于机座的一侧且与进料传感器处的输送机构相对，所述出料推料组件位于机座的另一侧且与进料传感器后端的输送机构相对，所述中间推料组件位于打标区的一端且推料行程与进料推料组件和出料推料组件的推料行程相交；所述机座上还设置有与激光打标头相配合的定位机构。

优选的，所述定位机构包括粗定位组件和精定位组件，所述粗定位组件包括位于激光打标头下方的步进旋转台和与步进旋转台相配合的升降定位传感器，所述精定位组件为升降定位销。

优选的，所述控制机构包括PLC控制器和工控机，所述工控机与PLC控制器电性连接；所述PLC控制器分别与激光器、输送机构、进料传感器、步进旋转台、升降定位传感器、升降定位销、进料推料组件、出料推料组件和中间推料组件电性连接。

优选的，所述输送机构为可调速板链输送机。

优选的，所述机座上方架设显示器，所述显示器通过支架安装在机座上。

优选的，所述输送机构的末端设置有防掉传感器，所述防掉传感器与PLC控制器电性连接。

优选的，所述机座上设置操作面板和推拉抽屉，所述推拉抽屉位于机座的侧面且内部设置鼠标和键盘；所述操作面板、鼠标和键盘分别与工控机电性连接。

优选的，所述进料推料组件、中间推料组件、出料推料组件、升降定位销、升降定位传感器的均由气缸驱动。

优选的，所述机座底面设置多组支撑组件，所述支撑组件包括滚轮和升降支撑腿。

优选的，所述输送机构的末端设置收料盒，所述收料盒与输送机构相对的侧面为斜面，所述收料盒的底部设置重力传感器，所述重力传感器与PLC控制器电性连接。

本实用新型的有益效果集中体现在，将独立的线下人工装夹标刻改为流水线上在线自动装夹标刻，具有多种产品通用、标刻数据可保存可追溯的特性，自动化程度极高。不仅能稳定高效的进行打标作业且使用非常方便。具体来说，本实用新型在使用过程中，未标刻的工件由上一工序的操作人员放置在输送机构的进料端。工件在输送机构的输送下到达进料传感器的位置，进料传感器感应到后，控制机构控制进料推料组件将工件推至打标区由定位机构对工件进行定位。接着激光打标头对工件进行标刻，打标完成后，中间推料组件将工件推送至出料推料组件的行程内并通过出料推料组件将工件重新推送至输送机构上。下一工序的操作人员在输送机构的末端将工件卸下进入下一工序。本实用新型在进行打标作业时由上一工序操作人员上料，下一工序操作人员下料，可实现无人值守，大大的降低了企业的人工成本。具有防装错、防标刻错误、防重打、打刻数据可保存查询等功能，能对企业流水线进行极大的优化，提高了打标的效率。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为收料盒的结构示意图；

图3为本实用新型的控制原理图；

具体实施方式

结合图1-3所示的轴承全自动激光打标机，包括机座1，所述机座1上表面的中部设置打标区2，打标区2既可以是机座1的上表面本身，也可以是安装在机座1上表面的台面。所述打标区2的上方设置激光打标头3，所述激光打标头3通过升降平台13架设在机座1上，激光打标头3与激光器电性连接，所述激光器与控制机构电性连接。激光打标头3用于发射激光对工件进行标刻，所述升降平台13通过带动激光打标头3升降从而控制其与工件之间的距离，所述的升降平台13的种类较多，例如：所述升降平台13可以是包括一个沿上下方向伸缩的线性电机，线性电机的输出端设置托盘，激光打标头3设置在托盘上；当然线性电机也可以替换为气缸，通过线性电机或气缸的伸缩带动激光打标头3升降；升降平台13还可以是包括滚珠丝杆副和设置在滚珠丝杆副上的托盘，通过丝杆旋转带动托盘上下移动。当然，采用其他起到相同作用的方式也是可行的。所述机座1上表面设置输送机构4和与输送机构4相配合的进出料推料机构。所述输送机构4位于打标区2的一侧，如图1所示，输送机构4位于打标区2的右侧，输送机构4用于输送工件，可以是输送带、输送辊组等，为了提高输送机构4的性能，更好的做法是所述输送机构4为可调速板链输送机，这样就能更加方便的调节输送机构4的输送速度，便于其与整机的配合。输送机构4上方与激光打标头3相对的位置设置进料传感器5，所述进料传感器5用于探测输送机构4上的工件并将信息反馈至控制机构。所述进出料推料机构用于将工件从输送机构4上推至打标区2和将工件从打标区2推至输送带上，包括进料推料组件6、出料推料组件7和中间推料组件8。

所述进料推料组件6位于机座1的一侧且与进料传感器5处的输送机构4相对，如图1所示进料推料组件6安装在机座1的右侧且该处正好是安装进料传感器5的位置；换言之也就是进料传感器5感应到工件后，进料推料组件6动作将工件推至打标区2。所述出料推料组件7位于机座1的另一侧且与进料传感器5后端的输送机构4相对，图1中出料推料组件7位于机座1的左侧，且与进料推料组件6正好错开，避免二者相互干扰，进料传感器5的后端是指以输送机构4输送方向为准的后端，也就是图1中输送机构4右上侧的一端。所述中间推料组件8位于打标区2的一端且推料行程与进料推料组件6和出料推料组件7的推料行程相交，中间推料组件8的作用是在打标完成后将工件推至出料推料组件7的推料行程内。所述机座1上还设置有与激光打标头3相配合的定位机构，定位机构用于对工件进行定位。本实用新型进料推料组件6、出料推料组件7和中间推料组件8的构成方式较多。例如：三种推料组件分别包括一根推杆，推杆的一端与推头连接，另一端与驱动件连接，推杆在驱动件的驱动下伸出或缩回从而带动推头推动工件，驱动件的种类也较多，既可以是线性电机也可以是气缸或其他起到相同作用的设备。三种推料组件也可以是机械抓手或其他起到相同作用的设备，只要能实现工件在打标区2和输送机构4之间的灵活推送即可。

本实用新型在使用过程中，未标刻的工件由上一工序的操作人员放置在输送机构4的进料端，也就是图1中输送机构4的左下端。工件在输送机构4的输送下到达进料传感器5的位置，进料传感器5感应到后，控制机构控制进料推料组件6将工件推至打标区2由定位机构对工件进行定位。接着激光打标头3对工件进行标刻，打标完成后，中间推料组件8将工件推送至出料推料组件7的行程内并通过出料推料组件7将工件重新推送至输送机构4上。下一工序的操作人员在输送机构4的末端将工件卸下进入下一工序，在图1中也就是下一工序的操作人员在输送机构4的右上端卸料。本实用新型在进行打标作业时由上一工序操作人员上料，下一工序操作人员下料，可实现无人值守，大大的降低了企业的人工成本。具有防装错、防标刻错误、防重打、打刻数据可保存查询等功能，能对企业流水线进行极大的优化，提高了打标的效率。

本实用新型定位机构的构成方式也较多，例如：定位机构包括一个位于激光打标头3下方的与工件相匹配的凹槽，凹槽内设置有可升降的顶杆，进料推料组件6和中间推料组件8协同将工件推入凹槽内完成定位，在打标完成后顶杆将工件推出，再由中间推料组件8推至出料推料组件6的行程内。所述定位机构也可以是一个伺服二维平台，伺服二维平台的上表面与机座1的上表面齐高，进料推料组件6将工件推至伺服二维平台上后伺服二维平台将工件调整至与激光打标头3相适应的位置。为降低成本，提高定位的精准度，更好的做法还可以是定位机构包括粗定位组件和精定位组件，所述粗定位组件包括位于激光打标头3下方的步进旋转台9和与步进旋转台9相配合的升降定位传感器10，所述精定位组件为升降定位销11。这样一来，在进料推料组件6将工件推至步进旋转平台9上后，升降定位传感器10自动下降，步进旋转台9自动启动带动工件旋转，当构成升降定向传感器10上的传感器同时触发的时步进旋转台9停止旋转，完成粗定向工作。该结构可参考车床上的工件定位时，车床的主轴旋转一周完成对工件的轴向定位。接着升降定位销11自动下降对准工件上的定位孔进行精定位，工件上的定位孔通常就是轴承的内孔。

本实用新型控制机构的构成方式也较多，控制机构即可以是由PLC控制器单独构成，PLC控制器分别与激光器、输送机构4、进料传感器5、步进旋转台9、升降定位传感器10、升降定位销11、进料推料组件6、出料推料组件7和中间推料组件8电性连接。控制机构也可以由工控机独立构成，工控机分别与激光器、输送机构4、进料传感器5、步进旋转台9、升降定位传感器10、升降定位销11、进料推料组件6、出料推料组件7和中间推料组件8电性连接。当然，更好的做法是所述控制机构同时包括PLC控制器和工控机，所述工控机与PLC控制器电性连接。所述PLC控制器分别与激光器、输送机构4、进料传感器5、步进旋转台9、升降定位传感器10、升降定位销11、进料推料组件6、出料推料组件7和中间推料组件8电性连接。也就是工控机作为上位机主要起到储存信息、处理信息的作用，不直接对激光打标头3、输送机构4、进出料推料机构和定位机构直接进行控制，而是通过PLC控制器控制。这样一来，既可以发挥PLC控制器环境适应性好、稳定、软件编程简单的特点，也可以发挥工控机运算能力强，数据储存量大的特点。进而使得本实用新型的控制机构性能更高。

为了便于实时展示本实用新型的工况，更好的做法是在所述机座1上方架设显示器12，所述显示器12通过支架安装在机座1上。进一步的，还可以在所述输送机构4的末端设置有防掉传感器14，所述防掉传感器14与PLC控制器电性连接。当工件到达输送机构4的末端时被防掉传感器14感应到，PLC控制器控制输送机构4停止，避免工件掉落。为了便于工作人员操作还可以在所述机座1上设置操作面板15和推拉抽屉16，所述推拉抽屉16位于机座1的侧面且内部设置鼠标和键盘。所述操作面板15、鼠标和键盘分别与工控机电性连接。本实用新型的进料推料组件6、中间推料组件8、出料推料组件7、升降定位销11、升降定位传感器10的驱动方式较多，例如由线性电机或滚珠丝杆驱动，为了降低设备成本，优选由气缸驱动。

为了使本实用新型更加便于运输和调整安装位置，还可在所述机座1底面设置多组支撑组件，所述支撑组件包括滚轮17和升降支撑腿18，当需要改变地点时，将升降支撑腿18收起，利用滚轮17推行，当达到安装位置时，可支起升降支撑腿18使滚轮17离地，实现固定。为了进一步规避工件掉落的风险，更好的做法还可以是如图2所示在所述输送机构4的末端设置收料盒19，所述收料盒19与输送机构4相对的侧面为斜面，所述收料盒19的底部设置重力传感器20，所述重力传感器20与PLC控制器电性连接。此时防掉传感器14通常作为计数的传感器使用，也就是说工件在到达防掉传感器14的位置时，输送机构4不再停止，而是继续将工件输送至收料盒19中，这总情况较为适合标刻图案简单，标刻速度快的打标作业。

本实用新型的整体工作流程如下：a、未标刻的工件由上一工序操作人员放置在可调速板链输送机的进料端。b、工件经可调速板链输送机输送至进料推料组件6的推头处。c、进料传感器5感应到工件后进料推料组件6将工件推到步进工作台9上。d、升降定位传感器10自动下降，步进旋转台9自动启动带动工件旋转，当构成升降定向传感器10上的传感器同时触发的时步进旋转台9停止旋转，完成粗定向工作。e、接着升降定位销11自动下降对准工件上的定位孔进行精定位。f、激光打标头3自动启动对工件进行标刻，完成标刻后升降定位销11、升降定位传感器10依次上升回原位。g、中间推料组件8将标刻好的工件推至出料推料组件7的推头处，再由出料推料组件7将工件推至可调速板链输送机的出料段，可调速板链输送机将工件输送至防掉传感器14处由下一工序的操作人员将工件卸下，可调速板链输送机恢复运行。