CN107775196A - 一种线性移动的激光打标机 - Google Patents

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Abstract

一种线性移动的激光打标机，其激光器由驱动装置驱动，驱动装置包括电机、丝杆、丝杆螺母、传动装置，传动装置包括枢接在盘形基座上的旋转筒、位于旋转筒内的摩擦环、位于摩擦环内的旋转轴；旋转轴外表面设有滑槽，旋转轴上套设有与滑槽配合的上下滑筒，上下滑筒的外侧壁上开设U形滑槽，旋转筒的内侧壁上设有能够与U形滑槽配合的驱动杆，电机与旋转筒连接，旋转轴与丝杆连接。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

一种线性移动的激光打标机
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：一种线性移动的激光打标机，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、安装在盘形基座上且位于旋转筒内的摩擦环、枢接在盘形基座上且位于摩擦环内的旋转轴；旋转轴外表面设有轴向的滑槽，旋转轴上套设有上下滑筒，上下滑筒的内侧壁上设有与所述滑槽配合的滑块；上下滑筒的外侧壁上开设U形滑槽，U形滑槽的两端开口位于上下滑筒的顶部端面上；上下滑筒的底部端面与摩擦环的顶部端面摩擦接触，所述摩擦环具有弹性；旋转筒的内侧壁上设有驱动杆，驱动杆压迫在上下滑筒的顶部端面上；旋转筒的中心线与旋转轴的轴心线重合；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。初始状态，驱动杆压迫在上下滑筒的顶部端面上，上下滑筒的底部端面与摩擦环的顶部端面摩擦接触，摩擦环发生轴向的弹性变形而积聚弹性势能。旋转筒旋转，驱动杆随之旋转，由于摩擦环对上下滑筒的摩擦力，上下滑筒保持静止，相应地，旋转轴保持静止，驱动杆在上下滑筒的顶部端面上滑动。驱动杆滑动至U形滑槽在上下滑筒顶部端面上的开口处，摩擦环的弹性势能得到释放，驱动杆进入U形滑槽。旋转筒保持旋转，在U形滑槽中的驱动杆对上下滑筒的作用力可分解为径向分力和轴向分力，所述轴向分力驱动上下滑筒沿旋转轴升降，所述径向分力驱动上下滑筒旋转，上下滑筒驱动旋转轴旋转。
设，U形滑槽两端开口分别为首端开口和尾端开口，首端开口至U形滑槽最低点之间的滑槽为U形滑槽左半段滑槽，U形滑槽最低点至尾端开口之间的滑槽为U形滑槽右半段滑槽。驱动杆在U形滑槽左半段滑槽中滑动，驱动上下滑筒沿旋转轴上升，上下滑筒与摩擦环脱离接触，上下滑筒可自由旋转，同步地，驱动杆驱动上下滑筒及旋转轴旋转。驱动杆在U形滑槽右半段滑槽中滑动，驱动上下滑筒沿旋转轴下降，同步地，驱动杆驱动上下滑筒及旋转轴旋转，驱动杆脱离所述尾端开口时，上下滑筒与摩擦环重新接触，脱离U形滑槽的驱动杆压迫在上下滑筒的顶部端面上，摩擦环摩擦制动上下滑筒。
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度的，进而，激光器沿滑行轨道的位移量是精确的。
旋转轴上设有径向凸缘，径向凸缘与上下滑筒的顶部端面之间设有调节弹簧，调节弹簧的底端抵压在U形滑槽两端开口之间的上下滑筒顶部端面上，调节弹簧的顶端抵压在调节螺丝上，调节螺丝螺接在径向凸缘上。
按上述说明，转动所述调节螺丝，调节弹簧的变形量得到调整，驱动杆驱动所述上下滑筒上升时，调节弹簧对所述上下滑筒的作用力得到调整，以避免驱动杆仅驱动所述上下滑筒升降而不驱动其旋转这种极端情况的发生。但是，主要的，所述调节弹簧对所述上下滑筒的作用力得到调整，可调节所述驱动杆走完所述U形滑槽所能驱动所述上下滑筒及旋转轴的旋转角度。
U形滑槽两端开口之间的上下滑筒顶部端面设有端面凸部，所述端面凸部位于U形滑槽两端开口处设有弧形导向部，所述弧形导向部将驱动杆导入U形滑槽。
按上述说明，驱动杆在进入U形滑槽前，压迫在所述上下滑筒的顶部端面上，驱动杆随旋转筒旋转，遇到所述端面凸部，在所述弧形导向部的导向下，进入U形滑槽。所述调节弹簧的底端抵压在所述端面凸部上。端面凸部的设计可保证驱动杆进入U形滑槽，有效避免随旋转筒旋转的驱动杆因转速过快而越过U形滑槽的开口。
上下滑筒的侧壁上开设调节用螺孔，所述调节用螺孔内螺接有调节螺栓，调节螺栓的顶端设有阻尼块，阻尼块抵压在旋转轴的外侧壁上。阻尼块对所述上下滑筒与所述旋转轴之间的摩擦力得到调整，以避免驱动杆仅驱动所述上下滑筒升降而不驱动其旋转这种极端情况的发生。但是，主要的，所述上下滑筒与所述旋转轴之间的摩擦力得到调整，可调节所述驱动杆走完所述U形滑槽所能驱动所述上下滑筒及旋转轴的旋转角度。
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为一种线性移动的激光打标机的立体图；
图2为一种线性移动的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为传动装置的结构示意图；
图5为传动装置另一视角的结构示意图；
图6为图5中传动装置隐藏旋转筒a20后的结构示意图。
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、驱动杆；a22、第二带轮；
a30、摩擦环；
a40、旋转轴；a41、滑槽；a42、径向凸缘；
a50、上下滑筒；a51、滑块；a52、U形滑槽；a53、端面凸部；a530、弧形导向部；
a60、调节弹簧；a61、调节螺丝；
a70、调节螺栓。
具体实施方式
以下内容参考图1至图6。
一种线性移动的激光打标机，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、安装在盘形基座上且位于旋转筒内的摩擦环a30、枢接在盘形基座上且位于摩擦环内的旋转轴a40。旋转轴外表面设有轴向的滑槽a41，旋转轴上套设有上下滑筒a50，上下滑筒的内侧壁上设有与所述滑槽配合的滑块a51；上下滑筒的外侧壁上开设U形滑槽a52，U形滑槽的两端开口位于上下滑筒的顶部端面上；上下滑筒的底部端面与摩擦环的顶部端面摩擦接触，所述摩擦环具有弹性。旋转筒的内侧壁上设有驱动杆a21，驱动杆压迫在上下滑筒的顶部端面上。旋转筒的中心线与旋转轴的轴心线重合。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。
传动装置a中，所述U形滑槽a52的数量为两个以上，两个以上U形滑槽沿所述上下滑筒a50的圆周向均匀分布。作为一种优选，所述U形滑槽a52的数量为两个。
传动装置a中，旋转轴a40上设有径向凸缘a42，径向凸缘与上下滑筒a50的顶部端面之间设有调节弹簧a60，调节弹簧的底端抵压在U形滑槽a52两端开口之间的上下滑筒顶部端面上，调节弹簧的顶端抵压在调节螺丝a61上，调节螺丝螺接在径向凸缘上。
传动装置a中，U形滑槽a52两端开口之间的上下滑筒顶部端面设有端面凸部a53，所述端面凸部位于U形滑槽两端开口处设有弧形导向部a530，所述弧形导向部将驱动杆a21导入U形滑槽。
传动装置a中，上下滑筒a50的侧壁上开设调节用螺孔，所述调节用螺孔内螺接有调节螺栓a70，调节螺栓的顶端设有阻尼块，阻尼块抵压在旋转轴a40的外侧壁上。
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，其上的驱动杆a21每经过一个滑槽a41，旋转轴a40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，旋转轴因摩擦环a30对上下滑筒a50的制动而静止，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，旋转筒上的驱动杆a21进入下一个滑槽a41，驱动旋转轴a40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 (4)

1.一种线性移动的激光打标机，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)、安装在盘形基座上且位于旋转筒内的摩擦环(a30)、枢接在盘形基座上且位于摩擦环内的旋转轴(a40)；旋转轴外表面设有轴向的滑槽(a41)，旋转轴上套设有上下滑筒(a50)，上下滑筒的内侧壁上设有与所述滑槽配合的滑块(a51)；上下滑筒的外侧壁上开设U形滑槽(a52)，U形滑槽的两端开口位于上下滑筒的顶部端面上；上下滑筒的底部端面与摩擦环的顶部端面摩擦接触，所述摩擦环具有弹性；旋转筒的内侧壁上设有驱动杆(a21)，驱动杆压迫在上下滑筒的顶部端面上；旋转筒的中心线与旋转轴的轴心线重合；
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所述的一种线性移动的激光打标机，其特征在于：旋转轴(a40)上设有径向凸缘(a42)，径向凸缘与上下滑筒(a50)的顶部端面之间设有调节弹簧(a60)，调节弹簧的底端抵压在U形滑槽(a52)两端开口之间的上下滑筒顶部端面上，调节弹簧的顶端抵压在调节螺丝(a61)上，调节螺丝螺接在径向凸缘上。
3.如权利要求1所述的一种线性移动的激光打标机，其特征在于：U形滑槽(a52)两端开口之间的上下滑筒顶部端面设有端面凸部(a53)，所述端面凸部位于U形滑槽两端开口处设有弧形导向部(a530)，所述弧形导向部将驱动杆(a21)导入U形滑槽。
4.如权利要求1所述的一种线性移动的激光打标机，其特征在于：上下滑筒(a50)的侧壁上开设调节用螺孔，所述调节用螺孔内螺接有调节螺栓(a70)，调节螺栓的顶端设有阻尼块，阻尼块抵压在旋转轴(a40)的外侧壁上。
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