CN107639347A - 一种多工位激光打标机 - Google Patents

Abstract

一种多工位激光打标机，驱动装置驱动激光器移动，驱动装置包括丝杆机构和传动装置，传动装置包括旋转筒、位于旋转筒内的旋转轴，旋转筒上设有伸缩杆，旋转轴上安装有盘形件，盘形件的边缘开设凹形豁口，旋转轴的轴心线偏离旋转筒的中心线，所述电机与所述旋转筒连接，所述旋转轴与所述丝杆连接。随旋转筒旋转的伸缩杆伸入凹形豁口，并驱动盘形件旋转，旋转筒的粗略旋转角度可转化为旋转轴的精确旋转角度，如此，因电机轴或转子的惯性而导致旋转筒旋转角度不精确时，所述丝杆的旋转角度是精度的，进而，激光器的位移量是精确的，保证产品打标位置的准确性。

Description

一种多工位激光打标机

技术领域

本发明涉及精密机械技术领域，具体涉及激光打标机。

背景技术

申请号为201720016205.8，授权公告号为CN CN 206373491 U的实用新型专利公开了一种智能视觉定位激光打标机，激光器在第一驱动装置和第二驱动装置的驱动下进行多个维度的移动，至预定位置，对产品进行打标。

上述驱动装置一般由电机和丝杆机构组成，在电机的驱动下，丝杆机构可使激光器停留在任意位置，但是，电机在驱动过程中所产生的惯性，可能使激光器偏离预定位置。

发明内容

本发明所解决的技术问题：在驱动装置的驱动下，如何使打标机的激光器准确地停留在预定位置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种多工位激光打标机，包括设有滑行轨道的基板、安装在基板上的驱动装置、滑动配合在滑行轨道上的激光器，驱动装置驱动所述激光器沿滑行轨道移动；所述驱动装置包括电机、丝杆、配合在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与激光器连接；所述驱动装置还包括传动装置，传动装置包括盘形基座、枢接在盘形基座上的旋转筒、枢接在盘形基座上且位于旋转筒内的旋转轴；旋转筒的内侧壁上设有伸缩杆，伸缩杆的长度方向指向旋转筒的中心；旋转轴上安装有盘形件，盘形件的边缘开设凹形豁口；旋转轴的轴心线偏离旋转筒的中心线，旋转筒带着伸缩杆旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口；所述电机与所述旋转筒连接，所述旋转轴与所述丝杆连接。

上述技术方案中，传动装置的工作原理如下。设，伸缩杆位于旋转筒内侧壁的A处，所述旋转筒旋转，当A处与盘形件边缘之间的距离等于或小于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，伸缩杆抵压在凹形豁口的侧壁上，并驱动盘形件旋转。随着旋转筒的旋转，当上述A处与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆与凹形豁口的侧壁脱离接触，旋转筒可继续旋转，但盘形件不再随之旋转。如此，旋转角度不精确的旋转筒可驱动盘形件旋转精确的角度。

通过上述设计，旋转筒的旋转，可驱动旋转轴每次旋转预定或固定的角度，例如，旋转筒旋转一周，旋转轴旋转的角度小于一周，但旋转轴的旋转角度是固定的，或者说是预定的。如此，粗略旋转所述旋转筒一定的角度，可得到旋转轴精确的旋转角度，即丝杆的旋转角度是精确的，进而，激光器沿滑行轨道的位移量是精确的。

凹形豁口的数量为三个，三个凹形豁口沿盘形件的圆周向均匀分布，伸缩杆从伸入三个凹形豁口任一凹形豁口到脱离该凹形豁口，驱动盘形件旋转固定的角度。按上述说明，设，三个凹形豁口分别为第一豁口、第二豁口、第三豁口，初始状态，第一豁口处于B位置，第二豁口处于C位置，第三豁口处于D位置。随旋转筒旋转的伸缩杆伸入第一豁口，驱动盘形件旋转一百二十度后，伸缩杆脱离第一豁口，此时，第一豁口处于C位置，第二豁口处于D位置，第三豁口处于B位置。之后，随旋转筒旋转的伸缩杆由于长度不够而越过第二豁口。之后，随旋转筒旋转的伸缩杆伸入第三豁口，驱动盘形件旋转一百二十度后，伸缩杆脱离第三豁口，此时，第一豁口处于D位置，第二豁口处于B位置，第三豁口处于C位置。如此反复，旋转筒连续旋转，而盘形件间隔相同的时间旋转一次，每次旋转的角度相同。具体地，旋转筒旋转一周，盘形件旋转三分之一周。

盘形基座上安装有对旋转轴进行制动的制动装置，旋转筒的内侧壁上设有与所述制动装置配合的制动解除配件；所述制动装置包括安装在盘形基座上的制动基座、安装在制动基座上的制动组件、滑动配合在制动基座上的制动解除滑块组件；常态下，制动组件制动旋转轴；所述制动解除配件为设置在旋转筒内侧壁上的一段弧形块；旋转筒带着伸缩杆和制动解除配件旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，所述制动解除配件接触所述制动解除滑块组件，并驱动所述制动解除滑块组件在制动基座上滑动，制动解除滑块组件驱动所述制动组件，制动组件解除对旋转轴的制动，同步地，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口，所述制动解除配件与所述制动解除滑块组件脱离接触，所述制动解除滑块组件复位，所述制动组件复位，制动组件重新对旋转轴进行制动。

按上述说明，一段弧形块与制动解除滑块组件相抵开始时，制动组件解除对旋转轴的制动，伸缩杆伸入凹形豁口并开始驱动盘形件旋转；一段弧形块与制动解除滑块组件相抵保持一段时间，该段时间内，旋转轴不受制动组件的制动，伸缩杆驱动盘形件旋转；一段弧形块与制动解除滑块组件脱离接触时，伸缩杆脱离盘形件，制动组件重新制动旋转轴。制动装置的设置，使盘形件及旋转轴旋转预定角度后即被制动，以保证盘形件及旋转轴每次旋转的角度是预定的、精确的。

所述制动组件包括首端铰接在一起而尾端弹性连接在一起的一对环形制动件，一对环形制动件包围所述旋转轴且与旋转轴摩擦接触；一对环形制动件的尾端开设V形滑槽，V形滑槽内配合有滑行直杆，滑行直杆设置在制动解锁滑块上，制动解锁滑块配合在滑块滑槽中，滑块滑槽开设在制动基座上，滑块滑槽与制动解锁滑块之间设有复位用的弹性件，制动解锁滑块上设有与所述制动解除配件接触的解锁杆；所述滑行直杆、所述制动解锁滑块、所述解锁杆为制动解除滑块组件的组成部分；当解锁滑块沿滑块滑槽向旋转轴中心方向作直线移动时，滑行直杆在V形滑槽中作直线滑动，一对环形制动件的尾端张开，一对环形制动件远离旋转轴。

按上述说明，在一段弧形块的驱动下，制动解锁滑块向旋转轴方向移动，其上的滑行直杆驱动一对环形制动件的尾端张开，即一对环形制动件中的两个环形制动件的尾端远离，如此，一对环形制动件不再抱死旋转轴，旋转轴可自由旋转；此时，所述复位用的弹性件积聚弹性势能。当所述一段弧形块与所述制动解锁滑块脱离接触时，所述复位用的弹性件驱动所述制动解锁滑块复位，一对环形制动件随之复位，重新制动旋转轴。

所述制动组件还包括设置在一对环形制动件尾端的定位块，定位块开设定位孔；所述制动解除滑块组件还包括设置在所述制动解锁滑块上且与所述定位孔配合的定位销；所述V形滑槽包括一段倾斜槽和一段直槽，一段直槽远离所述旋转轴而所述一段倾斜槽接近所述旋转轴，所述一段直槽平行于所述定位销且平行于制动解锁滑块的滑行方向。

按上述说明，制动解锁滑块向旋转轴方向移动，滑行直杆首先在一段直槽内滑动，定位销从定位孔中拔出。之后，滑行直杆在一段倾斜槽中滑动，一对环形制动件的尾端相互远离。制动解锁滑块向远离旋转轴方向复位移动时，滑行直杆在一段倾斜槽中滑动，一对环形制动件的尾端靠拢，重新制动旋转轴；之后，滑行直杆在一段直槽中滑动，定位销重新***定位孔，一对环形制动件制动旋转轴的状态被锁定，以提高一对环形制动件制动旋转轴的有效性和稳定性。

激光器通过其底部的滑行座滑动配合在滑行轨道上，滑行轨道的前后两端分别设有阻挡模块，滑行座能够与阻挡模块接触。

基板上设有竖向支架，竖向支架上安装有稳定模块，丝杆枢接在稳定模块上。稳定模块位于丝杆的前后两端之间，且靠近与传动装置中旋转轴连接的一端，对丝杆起到稳定作用。丝杆可通过轴承枢接在稳定模块上。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为一种多工位激光打标机的立体图；

图2为一种多工位激光打标机的平面图；

图3为图1中电机64和传动装置a的组合结构示意图；

图4为传动装置的平面结构示意图；

图5为传动装置的立体图；

图6为传动装置中旋转轴和制动装置的组合结构示意图；

图7为传动装置中旋转轴和制动装置的组合结构另一视角的示意图；

图8为传动装置中旋转筒的结构示意图；

图9为传动装置中制动解除滑块组件的结构示意图；

图10为传动装置中一对环形制动件中任一环形制动件的结构示意图。

图中符号说明：

10、基板；100、长方形通槽；11、竖向支架；12、稳定模块；

20、激光器；

30、滑行座；

40、滑行轨道；

50、阻挡模块；

60、驱动装置；64、电机；640、第一带轮；641、传动带；65、丝杆；

a、传动装置；a0、将传动装置安装在基板10上的安装板，安装板与盘形基座a10连接；

a10、盘形基座；

a20、旋转筒；a21、伸缩杆；a22、制动解除配件；a23、第二带轮；

a30、旋转轴；a31、盘形件；a32、凹形豁口；

a40、制动装置；a41、制动基座；a410、滑块滑槽；a42、制动组件；a420、一对环形制动件；a421、V形滑槽；a422、倾斜槽；a423、直槽；a424、定位块；a43、制动解除滑块组件；a431、滑行直杆；a432、制动解锁滑块；a433、解锁杆；a434、定位销。

具体实施方式

以下内容参考图1至图10。

一种多工位激光打标机，包括设有滑行轨道的基板10、安装在基板上的驱动装置60、滑动配合在滑行轨道上的激光器20；激光器通过其底部的滑行座30滑动配合在滑行轨道40上，滑行轨道的前后两端分别设有阻挡模块50。

所述驱动装置60包括安装在基板10上的电机64、传动装置a、丝杆65、配合在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与激光器20连接。

所述传动装置a包括盘形基座a10、枢接在盘形基座上的旋转筒a20、枢接在盘形基座上且位于旋转筒内的旋转轴a30。旋转筒的内侧壁上设有伸缩杆a21，伸缩杆的长度方向指向旋转筒的中心。旋转轴上安装有盘形件a31，盘形件的边缘开设凹形豁口a32。旋转轴的轴心线偏离旋转筒的中心线，旋转筒带着伸缩杆旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口。其中，所述电机的电机轴与所述旋转筒连接，所述旋转轴与所述丝杆连接。所述电机轴上安装有第一带轮640，所述旋转筒上安装有第二带轮a22，第一带轮与第二带轮通过传动带641连接。

关于传动装置a，所述伸缩杆a21包括筒状件、伸缩件、伸缩杆弹簧，伸缩杆弹簧设置在筒状件中，伸缩件插设在筒状件中且抵压在伸缩杆弹簧上。

关于传动装置a，凹形豁口a32的数量为三个，三个凹形豁口沿盘形件a31的圆周向均匀分布，伸缩杆a21从伸入三个凹形豁口任一凹形豁口到脱离该凹形豁口，驱动盘形件旋转一百二十度。

关于传动装置a，盘形基座a10上安装有对旋转轴a30进行制动的制动装置a40，旋转筒a20的内侧壁上设有与所述制动装置配合的制动解除配件a22。

所述制动装置a40包括安装在盘形基座a10上的制动基座a41、安装在制动基座上的制动组件a42、滑动配合在制动基座上的制动解除滑块组件a43；常态下，制动组件制动旋转轴a30。所述制动解除配件为设置在旋转筒内侧壁上的一段弧形块。旋转筒带着伸缩杆a21和制动解除配件a22旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件a31边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口a32时，所述制动解除配件接触所述制动解除滑块组件，并驱动所述制动解除滑块组件在制动基座a41上滑动，制动解除滑块组件驱动所述制动组件a42，制动组件解除对旋转轴的制动，同步地，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转。当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口，所述制动解除配件与所述制动解除滑块组件脱离接触，所述制动解除滑块组件复位，所述制动组件复位，制动组件重新对旋转轴进行制动。

关于制动装置a40，所述制动组件a42包括首端铰接在一起而尾端弹性连接在一起的一对环形制动件a420，一对环形制动件包围所述旋转轴a30且与旋转轴摩擦接触。一对环形制动件的尾端开设V形滑槽a421，V形滑槽内配合有滑行直杆a431，滑行直杆设置在制动解锁滑块a432上，制动解锁滑块配合在滑块滑槽a410中，滑块滑槽开设在制动基座a41上，滑块滑槽与制动解锁滑块之间设有复位用的弹性件，制动解锁滑块上设有与所述制动解除配件a22接触的解锁杆a433；所述滑行直杆、所述制动解锁滑块、所述解锁杆为制动解除滑块组件a43的组成部分。当解锁滑块沿滑块滑槽向旋转轴中心方向作直线移动时，滑行直杆在V形滑槽中作直线滑动，一对环形制动件的尾端张开，一对环形制动件远离旋转轴。

关于制动装置a40，所述制动组件a42还包括设置在一对环形制动件a420尾端的定位块a424，定位块开设定位孔。所述制动解除滑块组件a43还包括设置在所述制动解锁滑块a432上且与所述定位孔配合的定位销a434。所述V形滑槽a421包括一段倾斜槽a422和一段直槽a423，一段直槽远离所述旋转轴a30而所述一段倾斜槽接近所述旋转轴，所述一段直槽平行于所述定位销且平行于制动解锁滑块的滑行方向。

所述传动装置a的工作流程如下：旋转筒a20带着伸缩杆a21和制动解除配件a22旋转，当制动解除配件a22驱动制动解除滑块组件a43，制动解除滑块组件a43驱动制动组件a42解除对旋转轴a30的制动时，伸缩杆a21伸入凹形豁口a32，并驱动盘形件a31旋转预定角度；之后，伸缩杆a21脱离凹形豁口，同步地，制动解除配件a22与制动解除滑块组件a43脱离接触，制动组件a42复位且重新制动旋转轴a30。随着旋转筒a20的旋转，当伸缩杆a21伸入下一凹形豁口a32时，制动解除配合a22同步地与所述制动解除滑块组件a43接触，并驱动其动作。如此，连续的旋转筒a20旋转运动，转化为间歇性的盘形件a31及旋转轴a30的旋转运动，且盘形件a31及旋转轴a30每次旋转的角度固定。

基板10上设有竖向支架11，竖向支架上安装有稳定模块12，丝杆65枢接在稳定模块上。

基板10上开设长方形通槽100，滑行轨道40的数量为一对，分别位于长方形通槽的两侧，所述丝杆65位于长方形通槽的旁侧，在驱动装置的驱动下，激光器20沿长方形通槽的长度方向移动，激光器发射的激光向下穿过长方形通槽。

实际操作中，待打标的产品，或者，待打标产品上需打标的位置，按序排列在激光器20的下方，丝杆65驱动激光器20依次来到待打标位置的正上方，对产品进行激光打标。具体地，在电机64的驱动下，旋转筒a20旋转，其上的伸缩杆a21每经过一个凹形豁口a32，旋转轴a30即旋转一个固定角度，旋转轴驱动与其连接的丝杆65旋转相同的固定角度，该固定角度使激光器从上一个打标位置的正上方运行至下一个打标位置的正上方，之后，旋转轴因制动装置a40对其制动而静止，进而，激光器20得到停留，激光器在此处打标结束后，电机继续驱动旋转筒旋转，旋转筒上的伸缩杆a21进入下一个凹形豁口a32，驱动旋转轴a30及与其连接的丝杆65再旋转固定的角度，进而激光器再向前移动固定位移量，至下一个打标位置的正上方。如此，在驱动装置的驱动下，激光器20沿滑行轨道40逐步并依次来到待打标位置的正上方，对相应的打标位置进行打标。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种多工位激光打标机，包括设有滑行轨道的基板(10)、安装在基板上的驱动装置、滑动配合在滑行轨道上的激光器(20)，驱动装置驱动所述激光器沿滑行轨道移动；所述驱动装置包括电机(64)、丝杆(65)、配合在丝杆上的丝杆螺母，丝杆螺母与激光器连接；

其特征在于：所述驱动装置还包括传动装置，传动装置包括盘形基座(a10)、枢接在盘形基座上的旋转筒(a20)、枢接在盘形基座上且位于旋转筒内的旋转轴(a30)；旋转筒的内侧壁上设有伸缩杆(a21)，伸缩杆的长度方向指向旋转筒的中心；旋转轴上安装有盘形件(a31)，盘形件的边缘开设凹形豁口(a32)；旋转轴的轴心线偏离旋转筒的中心线，旋转筒带着伸缩杆旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口时，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口；

所述电机与所述旋转筒连接，所述旋转轴与所述丝杆连接。

2.如权利要求1所述的一种多工位激光打标机，其特征在于：凹形豁口(a32)的数量为三个，三个凹形豁口沿盘形件(a31)的圆周向均匀分布。

3.如权利要求1所述的一种多工位激光打标机，其特征在于：盘形基座(a10)上安装有对旋转轴(a30)进行制动的制动装置(a40)，旋转筒(a20)的内侧壁上设有与所述制动装置配合的制动解除配件(a22)；

所述制动装置包括安装在盘形基座(a10)上的制动基座(a41)、安装在制动基座上的制动组件(a42)、滑动配合在制动基座上的制动解除滑块组件(a43)；常态下，制动组件制动旋转轴(a30)；

所述制动解除配件为设置在旋转筒内侧壁上的一段弧形块；

旋转筒带着伸缩杆(a21)和制动解除配件(a22)旋转，当旋转筒内侧壁与盘形件(a31)边缘之间的距离足够伸缩杆伸入所述凹形豁口(a32)时，所述制动解除配件接触所述制动解除滑块组件，并驱动所述制动解除滑块组件在制动基座(a41)上滑动，制动解除滑块组件驱动所述制动组件(a42)，制动组件解除对旋转轴的制动，同步地，伸缩杆伸入所述凹形豁口，并驱动盘形件旋转；

当旋转筒内侧壁与盘形件边缘距离大于伸缩杆的最大长度时，伸缩杆脱离所述凹形豁口，所述制动解除配件与所述制动解除滑块组件脱离接触，所述制动解除滑块组件复位，所述制动组件复位，制动组件重新对旋转轴进行制动。

4.如权利要求3所述的一种多工位激光打标机，其特征在于：所述制动组件(a42)包括首端铰接在一起而尾端弹性连接在一起的一对环形制动件(a420)，一对环形制动件包围所述旋转轴(a30)且与旋转轴摩擦接触；

一对环形制动件的尾端开设V形滑槽(a421)，V形滑槽内配合有滑行直杆(a431)，滑行直杆设置在制动解锁滑块(a432)上，制动解锁滑块配合在滑块滑槽(a410)中，滑块滑槽开设在制动基座(a41)上，滑块滑槽与制动解锁滑块之间设有复位用的弹性件，制动解锁滑块上设有与所述制动解除配件(a22)接触的解锁杆(a433)；所述滑行直杆、所述制动解锁滑块、所述解锁杆为制动解除滑块组件(a43)的组成部分；

当解锁滑块沿滑块滑槽向旋转轴中心方向作直线移动时，滑行直杆在V形滑槽中作直线滑动，一对环形制动件的尾端张开，一对环形制动件远离旋转轴。

5.如权利要求4所述的一种多工位激光打标机，其特征在于：所述制动组件(a42)还包括设置在一对环形制动件(a420)尾端的定位块(a424)，定位块开设定位孔；

所述制动解除滑块组件(a43)还包括设置在所述制动解锁滑块(a432)上且与所述定位孔配合的定位销(a434)；

所述V形滑槽(a421)包括一段倾斜槽(a422)和一段直槽(a423)，一段直槽远离所述旋转轴(a30)而所述一段倾斜槽接近所述旋转轴，所述一段直槽平行于所述定位销且平行于制动解锁滑块的滑行方向。