一种自动打标扫描系统的制作方法

本实用新型涉及激光打标设备领域，尤其涉及一种自动打标扫描系统。

背景技术：

随着激光标刻技术的不断成熟，该技术在机械零部件和食品生产等领域中得到广泛的推广应用。激光打标机单体作为最简单的激光打标设备被很多生产制造厂商所接受，但是由于其自动化程度低，生产过程仍采用人工取料、上料、打标的加工方式进行。因此，激光单体标刻存在以下缺陷：环境温度高，工人劳动强度大；操作危险，一旦发生危险（例如人手未离开工位即出光）将会发生伤残事故；长时间目击激光对人眼会有很大程度的伤害；强烈的激光辐射还会使人出现头痛、皮肤发烧、掉发和心率不齐等病症。

目前，亟需一种智能打标生产线，替代人工操作进行打标。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种自动打标扫描系统，包括：激光打标机、三维工作台、输送装置、控制装置；

激光打标机设置于三维工作台上，激光打标机上设有视觉定位装置，激光打标机的打标头下设有输送装置，输送装置上设有自动上料的上料机械臂和抓取不合格打标件的抓次机械臂；

激光打标机、三维工作台、输送装置、上料机械臂、抓次机械臂分别与控制装置连接。

优选的，三维工作台包括：X轴滚珠丝杠、X轴固定架、Y轴滚珠丝杠、Y轴固定架、Z轴固定架、梯形丝杠升降机、工作台控制器、X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机、第一联轴器、第二联轴器、升降台；

Z轴固定架顶部设有升降台，升降台通过梯形丝杆升降机固定于Z轴固定架上；升降台上固设有Y轴固定架，X轴固定架通过Y轴滚珠丝杆活动设置于Y轴固定架上，激光打标机通过X轴滚珠丝杠活动设置于X轴固定架上；

X轴步进电机通过第一联轴器与X轴滚珠丝杠固定连接，Y轴步进电机通过联轴器与Y轴滚珠丝杠固定连接，Z轴步进电机驱动梯形丝杠升降机带动激光打标机升降；

X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机通过分别通过驱动器与工作台控制器连接。

优选的，第一联轴器内设有第一编码器，第二联轴器内设有第二编码器；丝杠升降机上设有第三编码器；

第一编码器、第二编码器、第三编码器分别与工作台控制器连接。

优选的，输送装置包括：输送支架、输送带、主动辊、从动辊和输送电机；

输送带通过主动辊、从动辊与输送支架活动连接，输送电机转子端通过齿盘与主动辊啮合连接；

上料机械臂设置于输送带的上料端，抓次机械臂设置于输送带的下料端；

与抓次机械臂子相匹配设有用于对已达标件进行打标扫描以便区分不合格打标件的打标扫描器，打标扫描器与控制装置连接。

优选的，激光打标机沿Y轴滚珠丝杠的运动方向与输送带的输送方向保持平行。

优选的，控制装置包括：工控机和显示屏；

显示屏与工控机连接。

优选的，视觉定位装置包括：高分辨率相机、环形LED灯；

高分辨率相机设置于激光打标机的打标头上，并垂直于输送带设置；环绕相机镜头设有环形LED灯，环形LED灯平行于输送带设置；

高分辨率相机、环形LED灯分别与工控机连接。

优选的，工作台控制器采用AT89C52型单片机。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过三维工作台智能灵活控制激光打标机全方位移动，激光打标机和三维工作台受工控机智能控制，打标件通过上料机械臂自动上料，通过抓次机械臂抓取打标不合格的打标件；整个打标过程受工控机控制，无需人工，智能化程度更高；

三维工作台带动激光打标机实现三维移动，三维移动通过滚珠丝杠和丝杠升降机实现，并有编码器控制移动精度，实现三维移动的精确控制；

本实用新型设有视觉定位装置，通过机器视觉，配合丝杠升降机确定打标焦距，保证打标良率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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他的附图。

图1为本实用新型结构示意图。

其中，1、激光打标机， 2、三维工作台， 201、Z轴固定架， 202、Y轴滚珠丝杠， 203、Y轴固定架， 204、X轴步进电机， 205、升降台， 206、Y轴步进电机， 207、X轴固定架， 208、X轴滚珠丝杠， 209、打标头， 210、梯形丝杠升降机， 3、输送装置， 301、输送带， 302、主动辊， 303、输送电机， 304、从动辊， 305、输送支架， 4、上料机械臂， 5、抓次机械臂， 6、打标扫描器， 7、显示器， 8、高分辨率相机， 9、环形LED灯。

具体实施方式

为使得本实用新型的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本实用新型保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种自动打标扫描系统，如图1所示，包括：激光打标机1、三维工作台2、输送装置3、控制装置；

激光打标机1设置于三维工作台2上，激光打标机1上设有视觉定位装置，激光打标机1的打标头209下设有输送装置3，输送装置3上设有自动上料的上料机械臂4和抓取不合格打标件的抓次机械臂5；

激光打标机1、三维工作台2、输送装置3、上料机械臂4、抓次机械臂5分别与控制装置连接。

实施例二：

本实施例提供一种三维工作台2的具体实施方式，三维工作台2包括：X轴滚珠丝杠208、X轴固定架207、Y轴滚珠丝杠202、Y轴固定架203、Z轴固定架201、梯形丝杠升降机210、工作台控制器、X轴步进电机204、Y轴步进电机206、Z轴步进电机、第一联轴器、第二联轴器、升降台205；

Z轴固定架201顶部设有升降台205，升降台205通过梯形丝杆升降机固定于Z轴固定架201上；升降台205上固设有Y轴固定架203，X轴固定架207通过Y轴滚珠丝杆活动设置于Y轴固定架203上，激光打标机1通过X轴滚珠丝杠208活动设置于X轴固定架207上；

X轴步进电机204通过第一联轴器与X轴滚珠丝杠208固定连接，Y轴步进电机206通过联轴器与Y轴滚珠丝杠202固定连接，Z轴步进电机驱动梯形丝杠升降机210带动激光打标机1升降；

X轴步进电机204、Y轴步进电机206、Z轴步进电机通过分别通过驱动器与工作台控制器连接。

其中，第一联轴器内设有第一编码器，第二联轴器内设有第二编码器；丝杠升降机上设有第三编码器；第一编码器、第二编码器、第三编码器分别与工作台控制器连接。

实施例三：

本实施例提供一种输送装置3的具体实施方式，输送装置3包括：输送支架305、输送带301、主动辊302、从动辊304和输送电机303；

输送带301通过主动辊302、从动辊304与输送支架305活动连接，输送电机303转子端通过齿盘与主动辊302啮合连接；

上料机械臂4设置于输送带301的上料端，抓次机械臂5设置于输送带301的下料端；

与抓次机械臂5子相匹配设有用于对已达标件进行打标扫描以便区分不合格打标件的打标扫描器6，打标扫描器6与控制装置连接。

实施例五：

本实施例提供一种自动打标扫描系统，如图1所示，包括：激光打标机1、三维工作台2、输送装置3、控制装置；

激光打标机1设置于三维工作台2上，激光打标机1上设有视觉定位装置，激光打标机1的打标头209下设有输送装置3，输送装置3上设有自动上料的上料机械臂4和抓取不合格打标件的抓次机械臂5；

激光打标机1、三维工作台2、输送装置3、上料机械臂4、抓次机械臂5分别与控制装置连接。工作台控制器采用AT89C52型单片机。本实用新型通过三维工作台2智能灵活控制激光打标机全方位移动，激光打标机和三维工作台受工控机智能控制，打标件通过上料机械臂4自动上料，通过抓次机械臂5抓取打标不合格的打标件；整个打标过程受工控机控制，无需人工，智能化程度更高。

其中，三维工作台2包括：X轴滚珠丝杠208、X轴固定架207、Y轴滚珠丝杠202、Y轴固定架203、Z轴固定架201、梯形丝杠升降机210、工作台控制器、X轴步进电机204、Y轴步进电机206、Z轴步进电机、第一联轴器、第二联轴器、升降台205；

Z轴固定架201顶部设有升降台205，升降台205通过梯形丝杆升降机固定于Z轴固定架201上；升降台205上固设有Y轴固定架203，X轴固定架207通过Y轴滚珠丝杆活动设置于Y轴固定架203上，激光打标机1通过X轴滚珠丝杠208活动设置于X轴固定架207上；

X轴步进电机204通过第一联轴器与X轴滚珠丝杠208固定连接，Y轴步进电机206通过联轴器与Y轴滚珠丝杠202固定连接，Z轴步进电机驱动梯形丝杠升降机210带动激光打标机1升降；

X轴步进电机204、Y轴步进电机206、Z轴步进电机通过分别通过驱动器与工作台控制器连接。

其中，第一联轴器内设有第一编码器，第二联轴器内设有第二编码器；丝杠升降机上设有第三编码器；第一编码器、第二编码器、第三编码器分别与工作台控制器连接。

三维工作台带动激光打标机实现三维移动，三维移动通过滚珠丝杠和丝杠升降机实现，并有编码器控制移动精度，实现三维移动的精确控制。

其中，输送装置3包括：输送支架305、输送带301、主动辊302、从动辊304和输送电机303；

输送带301通过主动辊302、从动辊304与输送支架305活动连接，输送电机303转子端通过齿盘与主动辊302啮合连接；

上料机械臂4设置于输送带301的上料端，抓次机械臂5设置于输送带301的下料端；

与抓次机械臂5子相匹配设有用于对已达标件进行打标扫描以便区分不合格打标件的打标扫描器6，打标扫描器6与控制装置连接。

激光打标机1沿Y轴滚珠丝杠202的运动方向与输送带301的输送方向保持平行。

其中，控制装置包括：工控机和显示屏；

显示屏与工控机连接。

本实施例中视觉定位装置包括：高分辨率相机8、环形LED灯9；

高分辨率相机8设置于激光打标机1的打标头209上，并垂直于输送带301设置；环绕相机镜头设有环形LED灯9，环形LED灯9平行于输送带301设置；高分辨率相机8、环形LED灯9分别与工控机连接。

视觉定位装置配合梯形丝杠升降机210确定激光打标机的焦距，保证激光打标的良率；打标扫描器6扫描打标产品，不合格产的打标产品有抓次机械臂5抓取区分。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。