一種改進型雷射標記系統的製作方法

2023-08-03 05:50:56 1

本發明屬於雷射標記系統技術領域。

背景技術：

雷射打標是用雷射束在各種不同的物質表面能打上永久的標記，打標的效應是通過表層物質的蒸發露出深層物質，或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而「刻」出痕跡，或者是通過光能導致表層物質的化學物理變化而「刻」出痕跡，或者是通過光能燒掉部分物質，顯出所刻蝕的圖案、文字。雷射打標具有標記速度快、連續工作穩定性好、定位精度高等優點，被廣泛應用於電子、五金、航空器件、汽車零件、金屬標牌等各種領域的圖形和文字的標刻。

傳統的雷射打標機由於光控及智能中控系統的價格較高，導致其整體價格較為昂貴，是影響其推廣使用的主要因素，所以市場上亟需一種價格較低的雷射標記系統。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能有效提升標記效率的改進型雷射標記系統。

實現本發明目的的技術方案是：一種改進型雷射標記系統，包括雷射頭、做圓周運動的轉盤和設置在轉盤上的四個夾具；其特徵在於：沿轉盤轉動方向，轉盤所在平面依次分為補料工位、第一標記工位、第二標記工位和出料工位；各夾具設有第一雷射入射孔和第二雷射入射孔；各夾具在轉盤的帶動下，依次進入補料工位、第一標記工位、第二標記工位和出料工位；進入第一標記工位的夾具的第一雷射入射孔和進入第二標記工位的另一夾具的第二雷射入射孔正對雷射頭設置；各夾具包括上料板、靜夾板、封板和動夾板；所述上料板、靜夾板、封板和動夾板均垂直於轉盤設置，上料板和封板平行設置，靜夾板和動夾板平行設置，靜夾板垂直於封板設置；所述上料板、靜夾板、封板和動夾板圍合形成一矩形容置腔；封板上設有所述第一雷射入射孔，靜夾板上設有所述第二雷射入射孔；各夾具還包括用於驅動動夾板往復移動的氣缸組件；轉盤上設有導向孔，氣缸組件包括設置在轉盤背面的氣缸、活塞以及位於導向孔中的滑杆，滑杆用於連接活塞末端和動夾板，並在導向孔的導向作用下隨活塞做往復移動；活塞通過滑杆帶動動夾板做往復移動，使其靠近或遠離靜夾板，從而夾緊或鬆開位於動夾板和靜夾板之間的待標工件。

本發明一次雷射標記操作即可在兩個工件的兩個不同面上同時獲得標記好的文字及圖案，極大提升標記效率。

附圖說明

圖1是本發明第一種結構的一種立體結構示意圖；

圖2是圖1所示雷射標記系統從另一角度觀察時的一種立體結構示意圖；

圖3是圖1所示雷射標記系統的一種工作原理圖；

圖4是本發明第二種結構的一種立體結構示意圖；

圖5是圖4所示雷射標記系統從另一角度觀察時的一種立體結構示意圖；

圖6是圖4所示雷射標記系統的一種爆炸圖；

圖7是圖4所示雷射標記系統的一種工作原理圖。

具體實施方式

（實施例1）

圖1至圖3顯示了本發明的一種具體實施方式，其中，圖1是本發明第一種結構的一種立體結構示意圖；圖2是圖1所示雷射標記系統從另一角度觀察時的一種立體結構示意圖；圖3是圖1所示雷射標記系統的一種工作原理圖。

本實施例是一種改進型雷射標記系統，見圖1至圖3所示，包括發射平面雷射的雷射頭(圖上未畫出)、做圓周運動的轉盤1和設置在轉盤上的四個夾具2。見圖3所示，轉盤所在平面被虛線分為四個工位，沿轉盤轉動方向，依次是補料工位31、第一標記工位32、第二標記工位33和出料工位34；各夾具設有第一雷射入射孔21和第二雷射入射孔22；各夾具在轉盤的帶動下，依次進入補料工位、第一標記工位、第二標記工位和出料工位；進入第一標記工位的夾具的第一雷射入射孔和進入第二標記工位的另一夾具的第二雷射入射孔正對雷射頭設置。本實施例所用雷射頭不是傳統的價格較為昂貴的雷射頭，講述傳統雷射打標雷射頭的工作方式，再講本實施例的工作方式。

本實施例中，各夾具的第一雷射入射孔和第二雷射入射孔成90度設置，相鄰的兩個夾具成90度設置，四個夾具呈中心對稱設置，轉盤以90度為一個工位進行旋轉。

本實施例的雷射頭進行文字及圖案標記的工作原理如下：

（1）點陣打標；點陣打標酷似高清晰度的點陣列印。雷射頭左右擺動，每次打標出一條由一系列點組成的一條線，然後雷射頭同時上下移動打標出多條線，最後構成整版的圖象或文字。掃描的圖形，文字及矢量化圖文都可使用點陣打標。（2）矢量切割；與點陣打標不同，矢量切割是在圖文的外輪廓線上進行。通常使用此模式在木材、亞克粒、紙張等材料上進行穿透切割，也可在多種材料表面進行打標操作。（3）打標速度；打標速度指的是雷射頭移動的速度，通常用IPS（英寸/秒）表示，高速度帶來高的生產效率。速度也用於控制切割的深度，對於特定的雷射強度，速度越慢，切割或打標的深度就越大。您可利用打標機面板調節速度，也可利用計算機的列印驅動程序來調節。在1%到100%的範圍內，調整幅度是1%。悍馬機先進的運動控制系統可以使您在高速打標時，仍然得到超精細的打標質量。（4）打標強度：打標強度指射到於材料表面雷射的強度。對於特定的打標速度，強度越大，切割或打標的深度就越大。您可利用打標機面板調節強度，也可利用計算機的列印驅動程序來調節。在1%到100%的範圍內，調整幅度是1%。強度越大，相當於速度也越大。切割的深度也越深。（5）光斑大小：雷射束光斑大小可利用不同焦距的透鏡進行調節。小光斑的透鏡用於高解析度的打標。大光斑的透鏡用於較低解析度的打標，但對於矢量切割，它是最佳的選擇。新設備的標準配置是 2.0英寸的透鏡。其光斑大小處於中間，適用於各種場合。（6）可打標材料：木製品、有機玻璃、金屬板、玻璃、石材、水晶、可麗耐、紙張、雙色板、氧化鋁、皮革、樹脂、噴塑金屬。

具體來說，本實施例中，各夾具包括上料板23、靜夾板24、封板25和動夾板26；所述上料板、靜夾板、封板和動夾板均垂直於轉盤設置，上料板和封板平行設置，靜夾板和動夾板平行設置，靜夾板垂直於封板設置；所述上料板、靜夾板、封板和動夾板圍合形成一矩形容置腔27；封板上設有所述第一雷射入射孔，靜夾板上設有所述第二雷射入射孔。各夾具的矩形容置腔的遠離轉盤的一側設有進出料開孔271。

本實施例中的各夾具還包括用於驅動動夾板往復移動的氣缸組件，轉盤上設有導向孔，氣缸組件包括設置在轉盤背面的氣缸、活塞以及位於導向孔中的滑杆，滑杆用於連接活塞末端和動夾板，並在導向孔的導向作用下隨活塞做往復移動；活塞通過滑杆帶動動夾板做往復移動，使其靠近或遠離靜夾板，從而夾緊或鬆開位於動夾板和靜夾板之間的待標工件。

本實施例還包括用於向位於補料工位31中的夾具傳送待標工件的補料機構；補料機構包括傳送帶、定位板、推料板、用於帶動推料板沿垂直於傳動帶方向往復移動的推料氣缸、夾料板、和用於帶動夾料板沿垂直於傳動帶方向往復移動的夾料氣缸；定位板設置在傳動帶的正上方，推料板和位於補料工位31中的夾具的進出料開孔271相對設置，且分居傳送帶的兩側；夾料板位於推料板遠離定位板的一側；當傳送帶上最靠前的待標工件，也即原本最接近定位板的待標工件，隨傳送帶移動至抵接在定位板上時，夾料氣缸帶動夾料板向著垂直穿過傳送帶的方向伸長，將次接近定位板的一個待標工件壓接在傳送帶的另一側的擋板上，從而使得該待標工件以及後續的待標工件無法隨傳送帶而繼續移動；此時，推料氣缸再向著垂直穿過傳動帶的方向伸長，將鄰接定位板的一個待標工件推離傳送帶，使其從位於補料工位31中的夾具的進出料開孔271中進入矩形容置腔27，且置於該家具的上料板上；此後動夾板移動，將待標工件壓接在靜夾板上。

本實施例還包括用於從位於出料工位34的夾具的進出料開孔271中取出已標工件的出料機械手，該機械手包括兩夾指，該兩夾指既可整體同步往復移動，又可彼此互相接近或遠離，從而可以實現把位於出料工位34的夾具中的已標工件取出。

本實施例由於進入第一標記工位的夾具的第一雷射入射孔和進入第二標記工位的另一夾具的第二雷射入射孔正對雷射頭設置，從而可以實現一次雷射標記操作即可在兩個工件的兩個不同面上同時獲得標記好的文字及圖案，其標記效率與傳統標記方式相比，得到了極大提升。

（實施例2）

圖4至圖7顯示了本發明的另一種具體實施方式，其中，圖4是本發明第二種結構的一種立體結構示意圖；圖5是圖4所示雷射標記系統從另一角度觀察時的一種立體結構示意圖；圖6是圖4所示雷射標記系統的一種爆炸圖；圖7是圖4所示雷射標記系統的一種工作原理圖。

本實施例與實施例1基本相同，不同之處在於：見圖4至圖7所示，各封板上設有第一夾槽251，靜夾板還設有第二夾槽241；各夾具還包括插設在第一夾槽中的用於封堵第一雷射入射孔的第一擋板28、以及插設在第二夾槽中的用於封堵第二雷射入射孔的第二擋板29；第一擋板和第二擋板上設有待標文字及圖案。各封板和靜夾板上設有多個螺孔4和旋固在相應螺孔中的螺紋壓接緊固件，螺紋壓接緊固件的內側端壓接在第一擋板和第二擋板上。

本實施例中，第一擋板或第二擋板採用非透光材料製成，第一擋板或第二擋板上設有待標文字及圖案樣式的透孔。例如，第一擋板28上設有「六星」字樣的透孔，第二擋板29上設有「五星」字樣的透孔。

本實施例的工作原理：雷射頭通過透鏡組件發射出較大的光斑，也即作為平面發射光源，該平面發射光源照射到進入第一標記工位的夾具的第一擋板、和進入第二標記工位的另一夾具的第二擋板上時，部分雷射從第一擋板和第二擋板上的文字圖樣的透孔中穿過，照射在待標工件的外表面上，燒灼形成相應的文字及圖案，其餘雷射則被第一擋板和第二擋板的不透光部分阻擋，不會照射在待標工件上；這種結果有效簡化雷射頭及其相應透鏡組件的結構，從而降低製造成本；另外，如果需要對文字圖案換型時，只需要更換相應的第一擋板和第二擋板即可，從而無需給雷射器加設智能中央編程系統及顯示屏，可大幅度降低製造成本。

（實施例3）

本實施例與實施例2基本相同，不同之處在於：第一擋板或第二擋板採用透光材料製成，例如採用透明玻璃製成，第一擋板或第二擋板上貼設有待標文字及圖案樣式的透光列印紙。該透光列印紙上有不透光的文字及圖案，其餘部分則是透明的，這種結構可以使得雷射從透明部分穿過，燒灼待標工件表面，而透光列印字的不透光部分的文字及圖案，則阻擋雷射通過，從而留下較具特色的標印，滿足用戶的特殊需求。

顯然，本發明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發明所作的舉例，而並非是對本發明的實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬於本發明的實質精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬於本發明的保護範圍。