專利名稱：基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于激光打標(biāo)應(yīng)用裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于視覺(jué)的 全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)。
技術(shù)背景隨著制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，各行業(yè)對(duì)于激光打標(biāo)的精度和打標(biāo)的速度要 求越來(lái)越高，現(xiàn)有市場(chǎng)上的激光打標(biāo)機(jī)，采用的都是普通機(jī)械夾具夾持加工， 難以滿足精度和自動(dòng)化的要求，同時(shí)沒(méi)有配備自動(dòng)檢測(cè)視覺(jué)系統(tǒng)的打標(biāo)機(jī)難 以突破速度和精度的瓶頸。通常多數(shù)產(chǎn)品在打標(biāo)之前需要進(jìn)行檢測(cè)，以確定其是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)， 檢測(cè)之后，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)工件區(qū)別打標(biāo)。目前多數(shù)企業(yè)均采用先人工檢測(cè)， 后激光打標(biāo)的加工方法，由于存在人工檢測(cè)速度慢、精度低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、 易疲勞、情緒化等人為因素，致使效率低下。個(gè)別企業(yè)雖然采用了視覺(jué)自動(dòng) 檢測(cè)系統(tǒng)，但檢測(cè)和打標(biāo)是兩個(gè)各自獨(dú)立的作業(yè)系統(tǒng)，檢測(cè)與打標(biāo)間工件的 運(yùn)轉(zhuǎn)仍然需要人工來(lái)輔助，生產(chǎn)效率仍然沒(méi)有得到提高。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種基于自動(dòng)檢測(cè)視覺(jué)系統(tǒng)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，該 設(shè)備采用多工位同時(shí)進(jìn)行裝夾、檢測(cè)、打標(biāo)，具有自動(dòng)化程度高、打標(biāo)速度 快、準(zhǔn)確率高、精度高、效率高、適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存 在的檢測(cè)不準(zhǔn)確，打標(biāo)效率低的問(wèn)題。本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是， 一種基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)， 包括由底座在內(nèi)的自動(dòng)控制系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)械手，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)和激 光打標(biāo)器組成，在底座上裝有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，按工作順序， 在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第一工位前端還裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手，在回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)第二工位裝有由光源、視覺(jué)系統(tǒng)、攝像機(jī)組成的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，在回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)第三工位上方裝有激光打標(biāo)器，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第四工位左側(cè)裝有下料機(jī) 械手。本實(shí)用新型特征還在于，所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上四個(gè)工位裝有工件夾具。 所述的工件夾具為氣動(dòng)夾緊結(jié)構(gòu)，可翻轉(zhuǎn)1S0。。 所述的機(jī)械手采用吸盤式結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的有益效果是，
1、 自動(dòng)化程度高該機(jī)采用全自動(dòng)上、下料機(jī)械手作業(yè)，僅需人工補(bǔ) 料及轉(zhuǎn)運(yùn)工件，工件的上料、檢測(cè)、打標(biāo)、下料一氣呵成，加上完善的保護(hù) 報(bào)警功能，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人作業(yè)，真正實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)操作。
2、 打標(biāo)快工件一次夾持后，即可完成檢測(cè)、打標(biāo)工作，在工件轉(zhuǎn)換 工位的同時(shí)，已完成了激光打標(biāo)的準(zhǔn)備工作，打標(biāo)時(shí)間更短，速度更快。
3、 準(zhǔn)確性高控制系統(tǒng)集檢測(cè)與激光打標(biāo)于一體，檢測(cè)結(jié)果在系統(tǒng)內(nèi) 部傳遞，避免了人工檢測(cè)的人為差錯(cuò)及傳統(tǒng)視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)與不同系統(tǒng)的激光 打標(biāo)機(jī)信號(hào)傳輸出現(xiàn)的差錯(cuò)，準(zhǔn)確性更高。
4、 精度高整機(jī)調(diào)試完成后，各夾具與工作臺(tái)的相對(duì)位置將保持不變， 工作臺(tái)各工位的轉(zhuǎn)動(dòng)，在位置感應(yīng)器的控制下，也可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。而工作 臺(tái)在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)同步傳動(dòng)下，回轉(zhuǎn)精度可達(dá)4 5角度秒，這一精度傳統(tǒng)機(jī)頁(yè)械根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，人工作業(yè)更是難望其背。5、適用范圍廣針對(duì)不同行業(yè)的不同客戶，該機(jī)可通過(guò)更換夾具及機(jī)械 手的方法來(lái)滿足客戶對(duì)不同工件的加工要求，應(yīng)用范圍廣。6、生產(chǎn)效率高該機(jī)自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)操作，同時(shí)，該 機(jī)啟動(dòng)后，四個(gè)工位同時(shí)在工作，生產(chǎn)速度是傳統(tǒng)同類機(jī)械加工的數(shù)倍至十 數(shù)倍，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)機(jī)械相比生產(chǎn)效率的提高非常顯著。

圖1是本實(shí)用新型基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)外部安裝罩殼結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中，l.底座，2.回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，3.自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)，4.上料機(jī)械手，5.光源， 6.視覺(jué)系統(tǒng)，7.攝像機(jī)，8.工件夾具，9.自動(dòng)激光打標(biāo)器，IO.下料機(jī)械手，11.士 草冗o具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 一種基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，如圖1所示，包括由底座1在內(nèi)的 自動(dòng)控制系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)械手，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)和激光打標(biāo)器組成，在底座1上裝有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2，按工作順序，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 2第一工位前端還裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)3、上料機(jī)械手4，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2第二 工位裝有由光源5、視覺(jué)系統(tǒng)6、攝像機(jī)7組成的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，在回轉(zhuǎn)工 作臺(tái)2第三工位上方裝有激光打標(biāo)器9，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2第四工位左側(cè)裝有 下料機(jī)械手10。在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2上四個(gè)工位裝有工件夾具8，工件夾具8為氣動(dòng)夾緊結(jié) 構(gòu)，可翻轉(zhuǎn)180°，兩個(gè)機(jī)械手采用吸盤式結(jié)構(gòu)?；谝曈X(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，在底座1上裝有的四工位回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2 由一個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上四個(gè)工位分別固定安裝四個(gè)氣動(dòng)夾緊工 件夾具8，通過(guò)系統(tǒng)位置傳感器實(shí)現(xiàn)四個(gè)工位準(zhǔn)確定位。本實(shí)用新型全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)通電啟動(dòng)后，第一工位的自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)3 會(huì)自動(dòng)感應(yīng)工件存放數(shù)量，如自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)3內(nèi)無(wú)工件或工件減少到設(shè)定數(shù) 量時(shí)，機(jī)構(gòu)自動(dòng)報(bào)警提示加料，如有工件，自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)3正常運(yùn)轉(zhuǎn)，工件 自動(dòng)上料到位后，上料機(jī)械手4動(dòng)作，利用機(jī)械手吸盤將工件轉(zhuǎn)移到工件夾 具8設(shè)定位置；工件到位后，工件在工件夾具8真空系統(tǒng)吸附作用下，沿導(dǎo) 向槽定位在夾具上，然后夾緊氣缸動(dòng)作將工件夾緊在夾具上，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng) 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)工位，將工件轉(zhuǎn)到第二檢測(cè)工位。自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)通 過(guò)光源5和視覺(jué)系統(tǒng)6上的攝像機(jī)7感應(yīng)到夾具上的工件后，自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)， 并將檢測(cè)結(jié)果傳遞給自動(dòng)控制系統(tǒng)；然后伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2動(dòng)作， 將工件轉(zhuǎn)到第三打標(biāo)工位；系統(tǒng)位置傳感器感應(yīng)到工件夾具8到達(dá)設(shè)定位置 后，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果激光打標(biāo)器9按自動(dòng)控制系統(tǒng)指令對(duì)工件進(jìn)行打標(biāo)；打標(biāo) 結(jié)束后，工作臺(tái)回轉(zhuǎn)動(dòng)作，將工件夾具8連同檢驗(yàn)打標(biāo)的工件轉(zhuǎn)到第四下料 工位。工件夾具8夾緊氣缸松脫工件，下料機(jī)械手10利用吸盤將工件轉(zhuǎn)移 到收料臺(tái)，完成一個(gè)完整的工件加工過(guò)程。當(dāng)上料機(jī)械手4將工件吸附轉(zhuǎn)移到工件夾具8 J;平面后，機(jī)械手吸盤釋 放工件，同時(shí)工件夾具8上的真空系統(tǒng)工作，在真空吸附作用下，工件沿導(dǎo) 向槽準(zhǔn)確定位于工件夾持位置，然后夾緊氣缸動(dòng)作，將工件穩(wěn)定在夾具設(shè)定 位置上，使工件與夾具每一次都隨回轉(zhuǎn)工作臺(tái)2進(jìn)行工位轉(zhuǎn)換，直致完成加 工。工件在真空吸附+夾緊氣缸雙重作用下，可保證其在加工過(guò)程中不產(chǎn) 生偏移。本實(shí)用新型的自動(dòng)控制統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)以下保護(hù)功能，上料機(jī)構(gòu)自動(dòng)保護(hù)自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)1在無(wú)(少)料(即工件)時(shí)自動(dòng)報(bào) 警提示，并停止工作。工作臺(tái)回轉(zhuǎn)定位保護(hù)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)不到位時(shí)，設(shè)置的系統(tǒng)位置傳感器自 動(dòng)報(bào)警，全機(jī)停機(jī)待命。夾具定位保護(hù)工件夾具8是可翻轉(zhuǎn)180°的氣動(dòng)夾緊結(jié)構(gòu)，針對(duì)芯片基 板需要進(jìn)行正反兩面激光打標(biāo)時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置指令?yuàn)A具翻轉(zhuǎn)工件。如夾具 翻轉(zhuǎn)不到位時(shí)，設(shè)置的系統(tǒng)位置傳感器會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并停機(jī)待命進(jìn)行調(diào)整。視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)保護(hù)視覺(jué)系統(tǒng)感應(yīng)不到工件時(shí)，自動(dòng)報(bào)警提示。本實(shí)用新型提供的一種基于自動(dòng)檢測(cè)視覺(jué)系統(tǒng)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，該 設(shè)備采用多工位同時(shí)進(jìn)行裝卸、檢測(cè)、打標(biāo)，且工件夾具可翻轉(zhuǎn)180°， 一次 裝夾就能完成兩面打標(biāo)，具有自動(dòng)化程度高、打標(biāo)速度快、準(zhǔn)確率高、精度 高、效率高和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測(cè)不準(zhǔn)確，打 標(biāo)效率低的問(wèn)題。
權(quán)利要求1、一種基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，它是由自動(dòng)控制系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、機(jī)械手，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)和激光打標(biāo)器組成，其特征在于，在底座上(1)上裝有由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)，按工作順序，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)第一工位前端還裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)(3)、上料機(jī)械手(4)，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)第二工位裝有由光源(5)、視覺(jué)系統(tǒng)(6)、攝像機(jī)(7)組成的視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)第三位工位上方裝有激光打標(biāo)器(9)，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)第四工位左側(cè)裝有下料機(jī)械手(10)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于， 所述的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(2)上四個(gè)工位裝有工件夾具(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于被覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于， 所述的工件夾具(8)為氣動(dòng)夾緊結(jié)構(gòu)，可翻轉(zhuǎn)1S0。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于視覺(jué)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于， 所述的機(jī)械手采用吸盤式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于自動(dòng)檢測(cè)視覺(jué)系統(tǒng)的全自動(dòng)激光打標(biāo)機(jī)，是由自動(dòng)控制系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、兩個(gè)機(jī)械手，視覺(jué)系統(tǒng)和激光打標(biāo)器組成。按工作順序，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)第一工位前端還裝有自動(dòng)上料機(jī)構(gòu)、上料機(jī)械手，在第二工位裝有由光源、視覺(jué)系統(tǒng)、攝像機(jī)組成的自動(dòng)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)，在第三工位上方裝有自動(dòng)激光打標(biāo)器，在第四工位左側(cè)裝有下料機(jī)械手，兩個(gè)機(jī)械手采用吸盤式結(jié)構(gòu)，在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上四個(gè)工位裝有工件夾具，且工件夾具可翻轉(zhuǎn)180°。該設(shè)備采用多工位同時(shí)進(jìn)行裝卸、檢測(cè)、打標(biāo)，一次裝夾就能完成兩面打標(biāo)，具有自動(dòng)化程度高、打標(biāo)速度快、準(zhǔn)確率高、精度高、效率高和適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的檢測(cè)不準(zhǔn)確，打標(biāo)效率低的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B41J3/407GK201116022SQ20072005735
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者陳炎景 申請(qǐng)人:東莞市奧普特自動(dòng)化科技有限公司