多用途激光标刻教学实训平台的制作方法

本实用新型涉及激光加工实训装置领域，尤其涉及一种多用途激光标刻教学实训平台。

背景技术：

激光标刻设备用于对工件的表面进行标刻加工，此类设备通常是由激光器、控制系统、加工平台等部分组成，使用时将待加工物件放置于加工平台处直接进行激光打标加工。另外，在一些特定的加工领域，需要进行自动化标刻加工，则会把常规打标设备集成至传输流水线体或是配置多工位加工平台，比如批量较大的食品包装信息打标领域。这些激光标刻设备都是根据具体的应用领域进行具体的结构配置，往往行业针对性比较强，而且设备集成度较高，开放程度较低，在职业教育领域并不适用。因为在相关专业的教学实训设置方面，需要结合设备的各个组成部分进行激光相关知识的教学，由于此类设备的集成度较高，相对封闭，在教学过程中很难接触到内部各个组成部分，所以存在一定弊端；而且由于激光标刻技术的发展，常规的平面标刻方式已经无法满足相关专业的教学需求，职业院校需要引进如多工位自动标刻、流水线飞行标刻等自动化程度较高且于市场实际应用接轨的标刻加工方式，单目前常规的这类设备用途单一，无法将多种功能集成于一体，如果需要进行较完整的专业知识教学，则需要投入大量的财力来购置各种应用类型的激光标刻设备，从而加大了教学成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种多用途激光标刻教学实训平台，具备激光平面标刻、多工位自动标刻、流水线飞行标刻三种标刻功能，满足了教学需求，降低了成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多用途激光标刻教学实训平台，包括机座及设置于所述机座上的激光标刻装置、流水线输送装置、平台和用于旋转上料的多工位旋转上料装置，所述平台上连接有用于固定工件的第一夹具；所述激光标刻装置包括：

转动连接于所述机座上的支架；所述支架上标刻有刻度；

设置于所述支架上的标刻头；

与所述支架连接并能够驱动所述标刻头上下移动的第一驱动装置；及

与所述机座连接并能够驱动所述支架相对于所述机座旋转的第二驱动装置；

其中，所述流水线输送装置、所述平台及所述多工位旋转上料装置环绕所述支架设置，并且所述标刻头能够分别对所述流水线输送装置输送的工件、所述第一夹具夹持的工件及所述多工位旋转上料装置输送的工件进行标刻。

其中，所述第一驱动装置包括：

与所述支架转动连接的丝杠；

套设于所述丝杠上并能够沿所述丝杠的长度方向移动的丝母座；所述标刻头与所述丝母座连接；及

连接于所述丝杠的顶端的第一手柄。

其中，所述第二驱动装置包括：

连接于所述机座上的固定座；

设置于所述固定座上方的转盘，所述转盘通过转轴与所述固定座同轴转动连接；所述支架连接于所述转盘的顶面；及

与所述转盘连接的第二手柄。

进一步地，所述转盘的底面连接有滑块；所述固定座的顶面同轴开设有环形的滑槽，所述滑块置于所述滑槽内，并能够沿所述滑槽滑动。

其中，所述流水线输送装置包括与所述机座连接的机架、转动连接于所述机架上的主动轮和从动轮、连接所述主动轮及所述从动轮的皮带及驱动所述主动轮转动的第一电机。

进一步地，所述机架上连接有用于感测所述流水线输送装置的待标刻位置是否有工件的第一传感器；当所述第一传感器感测到感测待标刻位置有工件时，所述第一电机停止工作。

其中，所述多工位旋转上料装置包括：

与所述机座转动连接的旋转台；所述旋转台的顶面沿环向间隔设置有多个用于固定工件的第二夹具；及

与所述机座连接并驱动所述旋转台转动的第二电机。

进一步地，所述机座上连接有用于对所述旋转台上的待标刻的工件进行定位的第二传感器；当所述第二传感器感测到待标刻位置有工件时，所述第二电机停止工作。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的多用途激光标刻教学实训平台，集激光平面标刻、多工位自动标刻、流水线飞行标刻三种标刻功能于一体，充分满足了教学需求；并且共用一套激光系统即可，大大降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的多用途激光标刻教学实训平台的结构示意图；

图2是图1中的激光标刻装置的结构示意图；

图3是图2中的第二驱动装置的立体结构示意图；

图4是图2中的第二驱动装置的主视图。

图中：机座10；平台20；流水线输送装置30；激光标刻装置40；转盘41；第二手柄411；固定座412；转轴413；滑块414；支架42；第一手柄421；标刻头43；CCD视觉定位装置44；多工位旋转上料装置50；状态指示灯60；操作面板70；计算机80。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至4所示，一种多用途激光标刻教学实训平台，包括机座10及设置于机座10上的激光标刻装置40、流水线输送装置30、平台20和用于旋转上料的多工位旋转上料装置50，平台20上连接有用于固定工件的第一夹具。

其中，激光标刻装置40包括转动连接于机座10上的支架42、设置于支架42上的标刻头43、与支架42连接并能够驱动标刻头43上下移动的第一驱动装置及与机座10连接并能够驱动支架42相对于机座10旋转的第二驱动装置。支架42上标刻有刻度；流水线输送装置30、平台20及多工位旋转上料装置50环绕支架42设置，并且标刻头43能够分别对流水线输送装置30输送的工件、第一夹具夹持的工件及多工位旋转上料装置50输送的工件进行标刻。

标刻头43采用脉冲式光纤激光器为核心激光发生器，其激光输出功率为20W，搭载配套的高速振镜头，工作焦距为160mm，能够满足各种常见金属材料及部分非金属材料的标刻加工要求。标刻头43上连接有CCD视觉定位装置44。

具体地，第一驱动装置包括与支架42转动连接的丝杠、套设于丝杠上并能够沿丝杠的长度方向移动的丝母座及连接于丝杠的顶端的第一手柄421。标刻头43与丝母座连接。使用时，通过第一手柄421驱动丝杠转动，从而带动标刻头43向下移动，以对待标刻的工件进行标刻。

该多用途激光标刻教学实训平台中，第二驱动装置包括连接于机座10上的固定座412、设置于固定座412上方的转盘41及与转盘41连接的第二手柄411，转盘41通过转轴413与固定座412同轴转动连接；支架42连接于转盘41的顶面。通过第二手柄411驱动转盘41绕转轴413转动，从而带动支架42及标刻头43旋转。

为进一步确保支架42及标刻头43的平稳转动，可在转盘41的底面连接有滑块414，在固定座412的顶面同轴开设有环形的滑槽，滑块414置于滑槽内，并能够沿滑槽滑动。

该多用途激光标刻教学实训平台中，流水线输送装置30包括与机座10连接的机架、转动连接于机架上的主动轮和从动轮、连接主动轮及从动轮的皮带及驱动主动轮转动的第一电机。进一步地，机架上连接有用于感测流水线输送装置30的待标刻位置是否有工件的第一传感器；当第一传感器感测到感测待标刻位置有工件时，第一电机停止工作。

该多用途激光标刻教学实训平台中，多工位旋转上料装置50包括与机座10转动连接的旋转台及与机座10连接并驱动旋转台转动的第二电机。旋转台的顶面沿环向间隔设置有多个用于固定工件的第二夹具。进一步地，机座10上连接有用于对旋转台上的待标刻的工件进行定位的第二传感器；当第二传感器感测到待标刻位置有工件时，第二电机停止工作。本实用新型中，第一传感器及第二传感器均可采用红外线传感器。

另外，还可在机座10上设置操作面板70、计算机80及状态指示灯60等，以便于更接近实际操作。

在教学过程中，需要演示激光平面标刻功能时，第二驱动装置驱动支架42及标刻头43旋转，直至标刻头43转至平台20的待标刻位置的上方。工件固定于第一夹具上，第一驱动装置驱动标刻头43向下移动至待标刻位置，通过标刻头43对该工件进行标刻。

需要演示流水线飞行标刻功能时，第二驱动装置驱动支架42及标刻头43旋转，直至标刻头43转至流水线输送装置30的待标刻位置的上方。第一电机驱动位于皮带上的工件移动，当第一传感器感测到待标刻位置有工件时，电机停止工作；第一驱动装置驱动标刻头43向下移动至待标刻位置，通过标刻头43对该工件进行标刻。完成该工件的标刻后，第一驱动装置驱动标刻头43向上移动，同时第一电机开始工作，驱动工件朝向待标刻位置移动，以对下一个工件进行标刻。

需要演示多工位自动标刻功能时，第二驱动装置驱动支架42及标刻头43旋转，直至标刻头43转至旋转台的待标刻位置的上方。多个工件分别固定于各第二夹具上，第二电机驱动旋转台旋转，当第二传感器感测到待标刻位置有工件时，电机停止工作；第一驱动装置驱动标刻头43向下移动至待标刻位置，通过标刻头43对该工件进行标刻。完成该工件的标刻后，第一驱动装置驱动标刻头43向上移动，同时第二电机驱动旋转台旋转，以对下一个工件进行标刻。

本实用新型的多用途激光标刻教学实训平台，集激光平面标刻、多工位自动标刻、流水线飞行标刻三种标刻功能于一体，通过第二驱动装置驱动支架42及标刻头43共同旋转，可实现各标刻功能之间的切换，无需频繁装卸配套工装，使用比较方便，充分满足了教学需求；还采用了模块化设计，共用一个标刻头43及一个控制系统，大大降低了成本。各模块都可采用可视化开放式设计，如机体结构部分区域采用透明有机玻璃进行隔断等，在实际教学应用中能够更加直观地展示内部的各种结构，从而更好的配合专业知识教学。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。