一种电线接头激光打标装置的制作方法

本发明涉及一种电线接头激光打标装置。

背景技术：

激光打标是用激光束在各种不同的物质表面上打上永久的标记。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。激光打标具有标记速度快、连续工作稳定性好、定位精度等优点，被广泛应用于电子、五金、航空器件、汽车零件、金属标牌等各种领域的图形和文字的标刻。而现有常见的激光打标设备一般由工作台、激光器、光路系统和控制系统组成。工作时，由人工将被打标产品放置在工作台面上，放好后用脚踏开关触发打标信号，然后激光器出光开始打标。整个过程费时费力，而且人工放置打标品也容易出现偏差，导致打标位置产生偏移，因此亟需研发一种能够解决上述问题的自动上下料激光打标设备。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种新的电线接头激光打标装置，该装置具有自动化程度高、打标速度快、准确率高、效率高的优点，解决了现有技术中存在激光打标的精度低，打标效率低的问题。

为解决上述技术问题本发明采用的的技术方案如下：本发明通过采用一种电线接头激光打标装置，包括机架、操作面板、电气柜和特性机构,所述电气柜上部安装有机架和特性机构，所述机架用于支撑特性机构，所述特性机构包括上料机构、旋转机构、激光打标机构、读码识别机构和下料机构，沿旋转机构的转动方向上依次设置上料机构、激光打标机构、读码识别机构以及下料机构，所述上料机构能将电线接头传送至旋转机构上，旋转机构能将电线接头旋转至激光打标机构的正下方，利用激光打标机构能对正下方的电线接头进行所需的激光打标；标记好的电线接头由旋转机构传送至读码机构，以通过读码机构对标记好的电线接头上的打标信息进行读取；在读码机构读取打标信息后，旋转机构将标记好的电线接头传送至下料机构，下料机构将标记好的电线接头从旋转机构上取出；所述电气柜用于放置该装置中的电气元件，方便检修与接线；所述机架上还安装有操作面板，所述操作面板包括用于设定该装置动作的按钮模块以及能够实时显示该装置状态信息的显示模块，所述操作面板连接plc控制器输入端，所述plc控制器输出端连接该装置各机械部件，plc控制器接收操作面板的控制指令，控制该装置各机械部件的动作。

优选地，所述上料机构包括安装于机架上的振动盘、位于所述振动盘外侧的直线振动轨道、邻近所述直线振动轨道工件出口的吸嘴一、用于驱动吸嘴一z向移动的z向滑台气缸、用于驱动吸嘴一y向移动的y向滑台气缸以及用于驱动吸嘴一x向移动的x向滑台气缸，所述直线振动轨道安装于直线振动发生器上，所述直线振动轨道的工件入口与振动盘的工件出口相连，所述吸嘴一安装在吸嘴安装板上，所述吸嘴安装板固定于z向滑台气缸的滑台上，所述z向滑台气缸的滑台上还安装有视觉系统，所述z向滑台气缸固定于移动板二上，所述移动板二安装在y向滑台气缸的滑台上，所述y向滑台气缸固定于移动板一上，所述移动板一一端固定在x向滑台气缸的滑台上，另一端固定在x向滑块上，所述x向滑块滑动设置于x向滑轨上，使得x向滑块可沿着x向滑轨滑动，所述x向滑台气缸和x向滑块处于同一平面上且均固定在支架一上。

更优选地，所述视觉系统包括相机和图像处理器，相机的输出端与图像处理器的输入端电路连接，图像处理器的输出端与plc控制器的输入端电路连接。

优选地，所述旋转机构包括用于放置电线接头的治具、用于固定所述治具的旋转台和带动所述旋转台运转的旋转电缸，所述旋转电缸的轴端与旋转台中心区相连，所述旋转台的上表面为圆盘状结构，所述旋转台上安装有四个等位置分布的治具，四个所述治具以旋转台中心为圆心成环形分布。

优选地，所述激光打标机构包括光钎激光器、用于驱动所述光钎激光器移动的z向电缸以及用于支撑所述z向电缸的立柱一，所述立柱一安装在机架的面板上，所述立柱一上安装连接座，所述连接座上设有z向电缸，z向电缸的滑块上安装有光钎激光器。

优选地，所述读码识别机构包括读码器、用于固定所述读码器的支架二以及用于支撑所述支架的导向轴，所述导向轴下端活动连接于导向座内，所述导向座固定在底座上，所述导向轴上端固装有支架二，所述支架二一端固定有读码器。

优选地，所述下料机构包括用于吸取电线接头的吸嘴二、用于驱动吸嘴二z向移动的z向气缸以及用于驱动吸嘴二y向移动的y向气缸，所述y向气缸安装在支撑框架顶部，所述y向气缸的轴端安装有推板，所述推板活动设置于导向杆上，使得y向气缸能够推动推板沿着所述导向杆滑动，所述导向杆两端固定在支撑框架上，所述支撑框架下方设置有滑槽，所述支撑框架安装在立柱二上；所述推板上安装有z向气缸，所述z向气缸的轴端与推块一端连接，所述推块的另一端安装有吸嘴二，所述推块固定在z向滑块上，所述z向滑块滑动设置于z向滑轨上，使得z向滑块可沿着z向滑轨滑动，所述z向滑轨固定在推板上。

更优选地，还包括剔除机构，所述剔除机构的结构与下料机构相同，所述剔除机构用于剔除读取异常的标记好的电线接头。

为解决上述技术问题之二本发明采用的技术方案如下：

一种电线接头激光打标装置的打标方法，包括以下步骤：

第一步，人工操作控制面板的启动按钮，启动振动盘，利用振动盘内的振动发生器能使电线接头在振动盘内振动至振动盘的出料口，直线振动发生器使电线接头在直线振动轨道内振动至末端，x向滑台气缸工作，驱动移动板一及安装在其上的组件沿着x向滑轨方向移动到直线振动轨道末端上方，z向滑台气缸工作，z向滑台气缸驱动吸嘴一下行到电线接头位置，吸嘴一将电线接头吸取，z向滑台气缸再次工作，z向滑台气缸驱动吸嘴一上行到指定行程位置，x向滑台气缸再次启动，驱动移动板一及安装在其上的组件沿着x向滑轨方向移动到治具上方。

第二步，吸嘴一将电线接头放置到治具的凹模中，相机获取治具和电线接头的位置信息，并传输至图像处理器，图像处理器将相机获取的位置信息与预存的治具和电线接头的位置信息进行对比，并输出对比运算结果至plc控制器,来检查电线接头位置是否定位好，检查好后旋转电缸工作，带动旋转台及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，z向电缸工作，z向电缸驱动其滑块下行，光钎激光器随之下行到电线接头表面上方，利用激光束在电线接头表面上打上永久的标记，通过光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，显出所需刻蚀的电压，电流等信息。

第三步，旋转电缸工作，带动旋转台及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，通过读码器读取标记好的电线接头上表面的标识，读取结果用来判断标记好的电线接头上表面的标识是否符合质量要求。

第四步，旋转电缸工作，带动旋转台及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，y向气缸启动，y向气缸推动推板沿着导向杆移动到标记好的电线接头上方，z向气缸工作，驱动吸嘴二下行到标记好的电线接头位置，吸嘴二将标记好的电线接头吸取，z向气缸再次工作，驱动吸嘴二上行到指定行程位置，y向气缸再次启动，y向气缸推动推板沿着导向杆移动到滑槽上方，吸嘴二将标记好的电线接头放置到滑槽中，标记好的电线接头沿着滑槽滑动至收集盒中。

本发明通过电线接头由上料机构上料，上料机构配备视觉系统，能够对电线接头的位置进行校正，进而提高标记的准确率及精度；再经旋转机构运转到激光打标机构进行打标，标记后，电线接头经旋转机构运转到读码识别机构，读码器读取电线接头的标记，如果读取异常，剔除机构可以将出现异常的电线接头剔除出去，不需要人工进行剔除，在保证精确度的同时也降低了工人的劳动强度；检测合格的标记好的电线接头被旋转机构运转到下料机构之后，可以被运转或收集，从而使得整个上料、打标和下料的过程可以持续循环进行，从而可以避免人工操作低效率的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明电线接头激光打标装置的结构示意图；

图2为本发明电线接头激光打标装置的特性机构示意图；

图3为本发明电线接头激光打标装置的上料机构示意图；

图4为图3中a处局部放大图；

图5为本发明电线接头激光打标装置的旋转机构示意图；

图6为图5中b-b剖视图；

图7为本发明电线接头激光打标装置的激光打标机构示意图；

图8为本发明电线接头激光打标装置的读码识别机构示意图；

图9为本发明电线接头激光打标装置的下料机构示意图；

图10为电线接头激光打标后示意图。

附图中：

1、机架2、操作面板3、电气柜

4、特性机构41、上料机构4101、支架一

4102、振动盘4103、直线振动轨道4104、x向滑台气缸

4105、x向滑块4106、x向滑轨4107、移动板一

4108、y向滑台气缸4109、z向滑台气缸4110、移动板二

4111、视觉系统4112、吸嘴安装板4113、吸嘴一

42、旋转机构4201、旋转电缸4202、旋转台

4203、治具43、激光打标机构4301、光钎激光器

4302、z向电缸4303、立柱一4304、连接座

44、读码识别机构4401、底座4402、导向座

4403、导向轴4404、支架二4405、读码器

45、下料机构4501、滑槽4502、y向气缸

4503、导向杆4504、立柱二4505、z向滑块

4506、z向滑轨4507、z向气缸4508、推块

4509、吸嘴二4510、推板4511、支撑框架

51、电线接头52、标记好的电线接头

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1、2所示，一种电线接头激光打标装置，包括机架1、操作面板2、电气柜3和特性机构4,所述电气柜2上部安装有机架1和特性机构4，所述机架1用于支撑特性机构4，所述特性机构4包括上料机构41、旋转机构42、激光打标机构43、读码识别机构44和下料机构45，沿旋转机构42的转动方向上依次设置上料机构41、激光打标机构43、读码识别机构44以及下料机构45，所述上料机构41能将电线接头51传送至旋转机构42上，旋转机构42能将电线接头51旋转至激光打标机构43的正下方，利用激光打标机构43能对正下方的电线接头51进行所需的激光打标；标记好的电线接头52由旋转机构42传送至读码机构44，以通过读码机构44对标记好的电线接头52上的打标信息进行读取；在读码机构44读取打标信息后，旋转机构42将标记好的电线接头52传送至下料机构45，下料机构45将标记好的电线接头52从旋转机构42上取出；所述电气柜2用于放置该装置中的电气元件，方便检修与接线；所述机架1上还安装有操作面板2，所述操作面板2包括用于设定该装置动作的按钮模块以及能够实时显示该装置状态信息的显示模块，所述操作面板2连接plc控制器输入端，所述plc控制器输出端连接该装置各机械部件，plc控制器接收操作面板2的控制指令，控制该装置各机械部件的动作。使用时，操作人员可以根据显示模块输入各种数据，根据显示模块的提示进行操作，具有很好的人机交互性能。所述按钮模块设置有启动、急停按钮，当启动时按下启动按钮，停止时按下停止按钮。操作人员输入数据完成后，按下启动按钮，机器进行运作。若在运作过程中遇到一些不可预见问题，操作人员可以及时按下急停按钮，避免了因机器或者人员的操作失误，导致损失。

如图3、4所示，所述上料机构41包括安装于机架上的振动盘4102、位于所述振动盘4102外侧的直线振动轨道4103、邻近所述直线振动轨道4103工件出口的吸嘴一4113、用于驱动吸嘴一z向移动的z向滑台气缸4109、用于驱动吸嘴一y向移动的y向滑台气缸4108以及用于驱动吸嘴一x向移动的x向滑台气缸4104，所述直线振动轨道4103安装于直线振动发生器上，所述直线振动轨道4103的工件入口与振动盘4102的工件出口相连，所述吸嘴一4113安装在吸嘴安装板4112上，所述吸嘴安装板4112固定于z向滑台气缸4109的滑台上，所述z向滑台气缸4109的滑台上还安装有视觉系统4111，所述z向滑台气缸4109固定于移动板二4110上，所述移动板二4110安装在y向滑台气缸4108的滑台上，所述y向滑台气缸4108固定于移动板一4107上，所述移动板一4107一端固定在x向滑台气缸4104的滑台上，另一端固定在x向滑块4105上，所述x向滑块4105滑动设置于x向滑轨4106上，使得x向滑块4105可沿着x向滑轨4106滑动，所述x向滑台气缸4104和x向滑块4105处于同一水平面上且均固定在支架一4101上。

本发明所述视觉系统4111包括相机和图像处理器，相机的输出端与图像处理器的输入端电路连接，图像处理器的输出端与plc控制器的输入端电路连接。相机拍摄指定区域(相机下方的治具4203和电线接头51区域)的图像，并将图像传输至图像处理器，图像处理器将相机拍摄的图像与预存图像进行对比运算，并输出对比运算结果至plc控制器，plc控制器控制上料机构41工作，使得上料机构41对电线接头51的位置进行校正。

如图5、6所示，所述旋转机构42包括用于放置电线接头51的治具4203、用于固定所述治具4203的旋转台4202和带动所述旋转台4202运转的旋转电缸4201，所述旋转电缸4201的轴端与旋转台4202中心区相连，所述旋转台4202的上表面为圆盘状结构，所述旋转台4202上安装有四个等位置分布的治具4203，四个所述治具4203以旋转台4202中心为圆心成环形分布，每个所述治具4203分别与上料机构41、激光打标机构43、读码识别机构44和下料机构46相对应，使旋转电缸4201每动作一下能够带动旋转台4202上的治具4203转动至下一个机构。

如图7所示，所述激光打标机构43包括光钎激光器4301、用于驱动所述光钎激光器4301移动的z向电缸4302以及用于支撑所述z向电缸4302的立柱一4303，所述立柱一4303安装在机架1的面板上，所述立柱一4303上安装连接座4304，所述连接座4304上设有z向电缸4302，z向电缸4302的滑块上安装有光钎激光器4301，所述光钎激光器4301将较高能量密度的激光束射在被加工材料表面上，材料表面吸收激光能量，在照射区域内产生热激发过程，从而使材料表面产生蒸发，刻出所需信息。

如图8所示，所述读码识别机构44包括读码器4405、用于固定所述读码器4405的支架二4404以及用于支撑所述支架的导向轴4403，所述导向轴4403下端活动连接于导向座4402内，所述导向座4402固定在底座4401上，所述导向轴4403上端固装有支架二4404，所述支架二4404一端固定有读码器4405，所述读码器4405与plc控制器的输入端电路连接，所述读码器4405用于读取标记好的电线接头52上表面的标识，并将读取得信息发送给plc控制器。如果读取成功后将结果上传至plc控制器,plc控制器控制下料机构进行下料。若读取失败后将结果上传至plc控制器,plc控制器控制剔除机构进行剔除。

如图9所示，所述下料机构45包括用于吸取电线接头的吸嘴二4509、用于驱动吸嘴二z向移动的z向气缸4507以及用于驱动吸嘴二y向移动的y向气缸4502，所述y向气缸4502安装在支撑框架4511顶部，所述y向气缸4502的轴端安装有推板4510，所述推板4510活动设置于导向杆4503上，使得y向气缸4502能够推动推板4510沿着所述导向杆4503滑动，所述导向杆4503两端固定在支撑框架4511上，所述支撑框架4511安装在立柱二4504上，所述支撑框架4511下方设置有滑槽4501，所述滑槽4501一端下方设有收集盒；所述推板4510上安装有z向气缸4507，所述z向气缸4507的轴端与推块4508一端连接，所述推块4508的另一端安装有吸嘴二4509，所述推块4508固定在z向滑块4505上，所述z向滑块4505滑动设置于z向滑轨4506上，使得z向滑块4505可沿着z向滑轨4506滑动，所述z向滑轨4506固定在推板4510上。

本发明所述的电线接头激光打标装置还包括剔除机构(图中未画出)，所述剔除机构的结构与下料机构45相同，所述剔除机构设置在所述下料机构45旁，所述剔除机构用于剔除读取异常的标记好的电线接头52。

本发明的电线接头激光打标装置的工作原理及打标方法包括如下：

第一步，人工操作控制面板2的启动按钮，启动振动盘4102，利用振动盘4102内的振动发生器能使电线接头51在振动盘4102内振动至振动盘4102的出料口，直线振动发生器使电线接头51在直线振动轨道4103内振动至末端，x向滑台气缸4104工作，驱动移动板一4107及安装在其上的组件沿着x向滑轨4106方向移动到直线振动轨道4103末端上方，z向滑台气缸4109工作，z向滑台气缸4109驱动吸嘴一4113下行到电线接头51位置，吸嘴一4113将电线接头51吸取，z向滑台气缸4109再次工作，z向滑台气缸4109驱动吸嘴一4113上行到指定行程位置，x向滑台气缸4104再次启动，驱动移动板一4107及安装在其上的组件沿着x向滑轨4106方向移动到治具4203上方。

第二步，吸嘴一4113将电线接头51放置到治具4203的凹模中，相机获取治具4203和电线接头51的位置信息，并传输至图像处理器，图像处理器将相机获取的位置信息与预存的治具和电线接头的位置信息进行对比，并输出对比运算结果至plc控制器,用来检查电线接头51位置是否定位好，检查好后旋转电缸4201工作，带动旋转台4202及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，z向电缸4302工作，z向电缸4302驱动其滑块下行，光钎激光器4301随之下行到电线接头51表面上方，利用激光束在电线接头51表面上打上永久的标记，通过光能导致表层物质的化学物理变化而刻出痕迹，显出所需刻蚀的电压，电流等信息。

第三步，旋转电缸4201工作，带动旋转台4202及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，通过读码器4405读取标记好的电线接头52上表面的标识，读取结果用来判断标记好的电线接头52上表面的标识是否符合质量要求。

第四步，旋转电缸4201工作，带动旋转台4202及安装在其上的组件逆时针旋转90度后停止，y向气缸4502启动，y向气缸4502推动推板4510沿着导向杆4503移动到标记好的电线接头52上方，z向气缸4507工作，驱动吸嘴二4509下行到标记好的电线接头52位置，吸嘴二4509将标记好的电线接头52吸取，z向气缸4507再次工作，驱动吸嘴二4509上行到指定行程位置，y向气缸4502再次启动，y向气缸4502推动推板4510沿着导向杆4503移动到滑槽4501上方，吸嘴二4509将标记好的电线接头52放置到滑槽4501中，标记好的电线接头52沿着滑槽4501滑动至收集盒中。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。