管材打标装置及管材生产线的制作方法

本实用新型属于塑料管材加工技术领域，涉及一种管材打标装置及采用该管材打标装置的管材生产线。

背景技术：

激光打标机有两种打标方式：飞行打标和静态打标。对于静态打标，产品和激光器在标刻过程中是静止不动的，一般应用在标牌、标签、防伪打标、防串货打标，复杂的字符及logo标识等，其具有速度快、稳定性高等特点；飞行打标常与流水线配套使用，产品在流水线上运动，激光器是静止不动的(主要通过振镜的扫描速度来匹配)，飞行打标的打标速度快、效率高，一般应用于酒类灌装、饮料灌装线、食品包装等。

目前，激光打标机已应用到管材上实现复杂的字符及一维码标识等，对于采用传统的静态打标的企业，打标过程中管材产线需停止，这样生产管材的注塑机不得不停止注塑，因此无论从注塑工艺还是生产效率都无法满足实际应用；对于采用飞行打标的企业，由于管材成型后一直以一定的线速度运行，而激光器是静止不动的，对于复杂的字符及一维码标识等激光打标操作根本无法实现。

技术实现要素：

本实用新型实施例涉及一种管材打标装置及采用该管材打标装置的管材生产线，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种管材打标装置，包括布置于管材输送通道上方的激光器，还包括平移驱动机构，所述平移驱动机构与所述激光器连接且驱动方向与管材输送方向平行。

作为实施例之一，该管材打标装置还包括用于驱动所述激光器升降的升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述平移驱动机构连接构成二维驱动模块。

作为实施例之一，所述升降驱动机构包括升降支架、升降丝杆组件以及升降驱动单元，所述激光器搭载于所述升降支架上，所述升降丝杆组件分别与所述升降支架以及所述升降驱动单元连接。

作为实施例之一，所述升降驱动单元包括升降伺服电机，所述升降伺服电机与所述升降丝杆组件中的螺杆连接。

作为实施例之一，所述升降驱动单元包括驱动手轮，所述驱动手轮与所述升降丝杆组件中的螺杆连接。

作为实施例之一，所述平移驱动机构包括平移工作台、平移丝杆组件以及平移驱动单元，所述激光器安装于所述平移工作台上，所述平移丝杆组件分别与所述平移工作台以及所述平移驱动单元连接。

作为实施例之一，所述平移驱动单元包括平移伺服电机，所述平移伺服电机与所述平移丝杆组件中的螺杆连接。

本实用新型实施例还涉及一种管材生产线，包括管材成型装置，所述管材成型装置出口侧布置有管材输送台，还包括如上所述的管材打标装置，所述激光器及所述平移驱动机构均安设于所述管材输送台上。

作为实施例之一，该管材生产线还包括用于检测管材是否进入打标区域的检测传感器，所述检测传感器安设于所述管材输送台上且靠近所述激光器。

作为实施例之一，该管材生产线还包括用于检测管材平移速度的编码器以及用于将所述编码器安装至管材上的安装组件，所述安装组件布置于所述管材输送台上。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的管材打标装置及采用该管材打标装置的管材生产线，通过设置平移驱动机构驱动激光器平移，实现激光器与管材随动，使二者平移同步，便于激光器进行打标操作，提高打标的速度、准确性和稳定性，从而可以适用管材上复杂字符、一维码标识等复杂的打标工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的管材打标装置的二维驱动模块的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的管材打标装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的激光器的工作原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2，本实用新型实施例提供一种管材打标装置，包括布置于管材输送通道上方的激光器200以及与该激光器200连接的平移驱动机构，该平移驱动机构的驱动方向与管材输送方向平行。易于理解地，该平移驱动机构用于驱动激光器200平移，实现激光器200与管材随动，使二者平移同步，便于激光器200进行打标操作，提高打标的速度、准确性和稳定性，从而可以适用管材上复杂字符、一维码标识等复杂的打标工作。

其中，上述的平移驱动机构可以采用气缸、电动推杆、直线模组等常规的直线驱动设备，本实施例中，如图1，采用丝杆机构进行传动，稳定性和定位精度都较高。即平移驱动机构包括平移工作台103、平移丝杆组件102以及平移驱动单元101，所述激光器200安装于平移工作台103上，平移丝杆组件102分别与平移工作台103以及平移驱动单元101连接；易于设计地，该平移驱动单元101布置于管材输送通道旁，上述平移丝杆组件102的螺杆可通过平移丝杆支架安装在管材输送通道旁，该平移丝杆组件102的螺母与平移工作台103固连，带动该平移工作台103沿螺杆轴向平移；进一步可在上述平移丝杆支架上设置导向杆107，该导向杆107的轴向与螺杆轴向平行，该导向杆107穿设于平移工作台103上，可对该平移工作台103的平移运动进行导向，以提高稳定性。进一步地，上述平移驱动单元101包括平移伺服电机，该平移伺服电机与平移丝杆组件102中的螺杆连接，优选地，该平移伺服电机可通过联轴器与该螺杆同轴连接；采用伺服电机，可以实现激光器200平移速度与管材平移速度匹配，以便实现二者的相对静止。

进一步优选地，如图1和图2，该管材打标装置还包括用于驱动所述激光器200升降的升降驱动机构，所述升降驱动机构与所述平移驱动机构连接构成二维驱动模块。通过上述升降驱动机构，可以实现激光器200与管材输送通道之间的竖向间距调节，便于激光器200打标焦距的调节。同样地，该升降驱动机构可以采用气缸、电动推杆、直线模组等常规的直线驱动设备，本实施例中，采用丝杆机构进行传动，稳定性和定位精度都较高；即该升降驱动机构包括升降支架106、升降丝杆组件105以及升降驱动单元104，激光器200搭载于升降支架106上，升降丝杆组件105分别与升降支架106以及升降驱动单元104连接，该升降丝杆组件105与升降支架106以及升降驱动单元104之间的连接关系可参考上述的平移驱动机构的结构，此处从略。同样地，也可设置导向杆107对该升降支架106的升降运动进行导向，此处不作赘述。

进一步地，上述升降驱动单元104包括升降伺服电机，该升降伺服电机与升降丝杆组件105中的螺杆连接，优选地，该升降伺服电机可通过联轴器与该螺杆同轴连接；采用伺服电机，可以实现激光器200焦点位置的实时调节，方便打标。在另外的实施例中，上述升降驱动单元104包括驱动手轮，驱动手轮与所述升降丝杆组件105中的螺杆连接，即可手动调节该激光器200的高度。优选地，采用上述两种升降驱动方式的结合，可通过驱动手轮进行激光器200高度位置的粗调，再通过升降伺服电机实现激光器200高度位置的精调，保证该激光器200打标的可靠性和准确性。

如图3，接续上述管材打标装置的结构，该管材打标装置还包括打标控制系统，该打标控制系统包括控制柜、触摸屏及控制卡，通过触摸屏可以进行相应的指令操作，该控制卡分别与激光器200、触摸屏以及控制柜电连接。该控制柜一般采用PLC控制柜。上述控制柜、触摸屏、控制卡和激光器200之间的电性连接关系及自动化控制过程是常规的自动化控制方式，也是激光打标技术领域常规技术，无需另外编程，此处不作赘述。上述触摸屏与控制卡优选为是一体集成化设备。

本实用新型实施例还提供一种管材生产线，包括管材成型装置和管材打标装置，所述管材成型装置出口侧布置有管材输送台，该管材打标装置优选为采用上述实施例中所提供的管材打标装置，所述激光器200及所述平移驱动机构均安设于所述管材输送台上。本实施例中，主要是针对塑料管材的生产进行设计的，该管材成型装置可以采用注塑机，也可以采用挤出机，二者均是本领域常规设备，其具体结构此处从略。

进一步优选地，该管材生产线还包括用于检测管材是否进入打标区域的检测传感器，所述检测传感器安设于所述管材输送台上且靠近所述激光器200。该检测传感器可采用红外检测等光电传感器，也可采用接近开关(可基于下述的采用编码器的结构)。

进一步优选地，该管材生产线还包括用于检测管材平移速度的编码器以及用于将所述编码器安装至管材上的安装组件，所述安装组件布置于所述管材输送台上。该安装组件可以是滑设于管材输送台上的编码器安装支架，该编码器安装支架的滑移方向与管材平移方向相同，且该编码器安装支架可以偏转至使编码器安装在管材上或者偏离管材输送通道；上述利用编码器测量管材平移速度是现有常规技术，一般采用位移传感器，此处不作赘述。

本实施例提供的管材打标装置及管材生产线的工作过程大致如下：

1)将需要打标的内容导入到控制卡中，打标的内容一般为公司LOGO、生产日期、批号、条形码和二维码等；

2)手动摇动驱动手轮，粗略调节升降支架106，使得激光器200的激光束会聚的焦点位置大致在管材输送台上所需打标的管材上；

3)根据激光器200光源波段的不同，在触摸屏上输入相应的指令，通过指令控制升降伺服电机，由其带动升降支架106上的激光器200上下精细调节，使得激光束的焦点位置在管材的打标区域；

4)管材输送台上的管材移动到检测传感器的检测区域时，该检测传感器触发控制柜控制平移伺服电机带动激光器200以编码器监测到的管材速度和方向运行。当激光器200与管材速度一致时，即输送台上的管材和激光打标头保持相对静止时，触发激光器200出光和激光打标头上的振镜动作，完成在线打标；

5)打标完成后，控制卡触发信号给控制柜，控制柜控制平移伺服电机带动激光器200回到起始位置，待下个检测信号过来。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。