專利名稱：自動紐扣激光打標機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光打標機，特別是涉及一種自動紐扣激光打標機。
背景技術：
現在行業(yè)中普遍采用的方法是人工上下料和定位。首先為每種紐扣制作好幾套模板，模板上有凹坑陣列，每個凹坑內有4根小立柱，如圖4所示。利用人工將紐扣放入凹坑內，并且使立柱穿過紐扣上的4個通孔，利用立柱防止紐扣在凹坑內轉動。這樣將紐扣固定于模板內，然后將模板連同紐扣放至激光打標機平臺上固定位置，再開啟激光打標機開關進行打標，將圖標陣列雕刻在紐扣陣列上。打完后再將打好的紐扣模板取下，將紐扣倒出，再裝上新的紐扣。這種方法全部由人工完成，每臺激光打標機需要3 4個人工來上下料，人工成本較高。
發(fā)明內容·基于此，有必要提供一種能對紐扣進行自動定位打標的自動紐扣激光打標機。一種自動紐扣激光打標機,包括機座、設置在所述機座上的動力系統(tǒng)、與所述動力系統(tǒng)連接的激光打標系統(tǒng)、設置在所述機座上的夾具、與所述夾具相應設置的拍照或攝像裝置，所述激光打標系統(tǒng)包括振鏡，所述夾具包括設置在所述機座上的導槽、設于所述導槽上以進料的缺口、設于所述導槽上以推料的壓板推塊、及設于所述導槽底部以支撐待加工紐扣的支撐板，所述導槽中設置有加工位；所述自動紐扣激光打標機還包括與所述拍照或攝像裝置連接并根據拍照或攝像裝置拍攝的圖片或影像感知待加工紐扣從缺口進入到導槽及獲取待加工紐扣的位置或旋轉方向角的圖像處理模塊，及接收到所述圖像處理模塊感知的待加工紐扣進入到導槽后控制所述動力元件驅動所述壓板推塊將待加工紐扣推送到加工位、并根據所述圖像處理模塊獲取的待加工紐扣的位置或旋轉方向角控制激光打標系統(tǒng)調整振鏡以使雕刻圖標位置也移動到相應位置或旋轉相應的方向角的控制系統(tǒng)。在優(yōu)選的實施例中，所述加工位包括分別于所述缺口相對兩側設置并設置于所述導槽中的第一加工位、及第二加工位。在優(yōu)選的實施例中，所述壓板推塊包括與動力系統(tǒng)連接的連接部、與連接部連接的壓板部及與所述壓板部連接的推送部，所述壓板部與所述推送部成T型結構，所述壓板為透明板，所述推送部包括與待加工紐扣接觸以將待加工紐扣推送到第一加工位的第一推送面、及第一推送面相對設置并將待加工紐扣推送到第二加工位的第二推送面。在優(yōu)選的實施例中，所述支撐板為透明支撐板，所述拍照或攝像裝置設置在所述透明支撐板下方。在優(yōu)選的實施例中，所述導槽上還設置有以限位夾緊待加工紐扣的夾緊裝置。在優(yōu)選的實施例中，所述夾緊裝置為磷銅片折彎形成的拱形彈簧片，所述導槽為招合金導槽。在優(yōu)選的實施例中，所述導槽為長槽型，所述導槽或壓板推塊上方設置有光源。[0011 ] 在優(yōu)選的實施例中，所述機座上于所述導槽的兩端相應處設置有下料口，所述支撐板為硬質玻璃制成的硬質玻璃板，所述壓板推塊為磨砂工藝處理的透明塑料件。在優(yōu)選的實施例中，所述動力系統(tǒng)包括帶動所述壓板推塊于導槽中作往復運動的
第一氣缸。在優(yōu)選的實施例中，還包括自動送料機構，所述自動送料機構包括振動盤及與所述振動盤連接的送料軌道。上述的自動紐扣激光打標機，設置有夾具對待加工紐扣進行定位推送，通過在機座上設置導軌引導紐扣進行運送，支撐板支撐紐扣，以使紐扣的推送行程及位置的控制容易得以實現，通過在導槽中加工位的設置使紐扣定位進行加工，通過與所述夾具相應設置的拍照或攝像裝置實時獲取紐扣的信息，并傳輸給圖像處理模塊進行處理，圖像處理模塊 通過圖片或影像獲取紐扣的進入到導槽信號，傳輸給控制系統(tǒng)以控制壓板推塊動作進行推料；當圖像處理模塊通過分析圖片或影像獲取到紐扣被推送到加工位后，并分析紐扣的位 置信息及旋轉角度信息，傳輸給控制系統(tǒng)控制激光打標系統(tǒng)動作，控制激光打標系統(tǒng)調整振鏡以使雕刻圖標位置也移動到相應位置或旋轉相應的方向角，從而實現自動定位、打標；且由于是將紐扣推送到加工位后，及時進行位置信息及旋轉角度的分析，定位精度高，不會出現偏位或移位，且整個過程通過控制系統(tǒng)進行自動化控制，根據紐扣的圖像進行分析計算，以獲取準確的位置信息及角度信息，并自動控制調整振鏡，降低了人工成本，節(jié)省了加工時間。

圖I為本實用新型一實施例的自動紐扣激光打標機的部分結構示意圖；圖2為本實用新型一實施例的自動紐扣激光打標機另一視角的部分結構示意圖；圖3為本實用新型一實施例的自動紐扣激光打標機工作時的部分結構示意圖；圖4為圖3的A-A方向的剖視圖；圖5為本實用新型一實施例的自動紐扣激光打標機另一工作狀態(tài)的部分結構示意圖；圖6為圖5的B-B方向的剖視圖。
具體實施方式
如圖I至圖6所示，本實用新型一實施例的自動紐扣激光打標機100，包括機座20、設置在機座上的動力系統(tǒng)22、與動力系統(tǒng)22連接的激光打標系統(tǒng)(未圖示)、設置在機座上的夾具40、與夾具40相應設置的拍照或攝像裝置。激光打標系統(tǒng)(未圖示)包括振鏡(未圖示)。為了保證拍照或攝像裝置在較惡劣的工業(yè)環(huán)境中長期穩(wěn)定的工作，本實施例的拍照或攝像裝置采用工業(yè)相機60或工業(yè)攝像機。夾具40包括設置在機座20上的導槽42、設于導槽42上以進料的缺口 44、設于導槽42上以推料的壓板推塊46、及設于導槽42底部以支撐待加工紐扣的支撐板48。導槽42中還設置有加工位。本實施例中，優(yōu)選的導槽42設置為長槽型。進一步，為了方便加工及安裝，本實施例的導槽42為金屬導槽。優(yōu)選的，導槽42為采用鋁合金制成的鋁合金導槽。當然，本實施的導槽42也可根據需要采用其他金屬材質制成，如采用不銹鋼制成的不銹鋼導槽。本實施例的自動紐扣激光打標機100還包括圖像處理模塊。圖像處理模塊與拍照或攝像裝置連接，并根據拍照或攝像裝置拍攝的圖片或影像感知待加工紐扣從缺口 44進入到導槽42中，及獲取待加工紐扣99的位置或旋轉方向角。具體的本實施例的圖像處理模塊可以采用設置在工業(yè)相機中的機器視覺軟件實現，也可采用將機器視覺軟件設置在電腦中進行實現。本實施例中，優(yōu)選的，拍照或攝像裝置及圖像處理模塊采用工業(yè)相機及設置在工業(yè)相機中的機器視覺軟件機械能實現。本實施例中采用工業(yè)相機60進行說明。 本實施例的自動紐扣激光打標機100還包括控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)可采用設置在計算機中的控制軟件進行實現。如圖3至圖4所示，控制系統(tǒng)接收到圖像處理模塊感知的待加工紐扣99進入到導槽42的信號后，控制動力系統(tǒng)22驅動壓板推塊46將待加工紐扣99推送到加工位，并根據圖像處理模塊獲取的待加工紐扣99的位置或旋轉方向角控制激光打標系統(tǒng)(未圖示)調整振鏡(未圖示)以使雕刻圖標位置也移動到相應位置、旋轉相應的方向角。待加工紐扣即紐扣從缺口進入導槽42后，圖像處理模塊通過接收工業(yè)相機所拍攝的圖片數據進行處理，感知待加工紐扣99的進入。當待加工紐扣99進入到導槽42中，控制系統(tǒng)立即控制壓板推塊46首先將紐扣推向導槽42的右側，達到右側的加工位后，拍照或攝像裝置對紐扣拍照，由圖像處理模塊尋找待加工紐扣99上的通孔(如4個)，通過通孔確定紐扣的中心位置，確定待加工紐扣99的位置(x，y)和旋轉方向角(Θ)，并記錄下來。然后等待下一顆紐扣的到來。如圖5至圖6所示，圖像處理模塊接收拍照或攝像裝置傳輸的圖片或影像，當感知到下一顆紐扣進入后，將信號傳輸給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制壓板推塊46向左移動，以將新進入的紐扣也推向了左側。此時壓板推塊46離開了右側，此時壓板推塊不會遮擋激光打標系統(tǒng)(未圖不)對右側的待加工紐扣99進行加工發(fā)射的待加工激光,激光打標系統(tǒng)(未圖示)對推送到右側的待加工紐扣99進行打標動作?？刂葡到y(tǒng)根據圖像處理模塊之前計算出的推送到右側的待加工紐扣99的位置(x，y)和旋轉方向角(Θ)，控制激光打標系統(tǒng)(未圖示)調整振鏡(未圖示)，使雕刻圖標位置也平移至紐扣位置U，y)，同時再旋轉方向角θ角度，即雕刻圖標的位置自動根據紐扣的位置和旋轉方向做了調整，從而達保證雕刻圖標打到紐扣的正確的位置和角度。接下來，控制系統(tǒng)控制工業(yè)相機60 (即拍照或攝像裝置與圖像處理模塊)再對推送到左側的工作位的待加工紐扣99進行拍照、計算，并控制激光打標系統(tǒng)(未圖示)進行打標，過程與上述右側打標過程相同，實現兩側交替進料、拍照，計算，打標等工作。這樣達到統(tǒng)籌時間，壓縮節(jié)拍時間的目的。本實施例中，加工位包括分別于缺口 44相對兩側設置，并設置于導槽42中的第一加工位、及第二加工位。即第一加工位相對設置在左側，以放置推送到導槽42的左側的待加工紐扣。第二加工位相對設置在導槽42的右側，以放置推送到導槽42右側的待加工紐扣99。如圖3及圖5所示，本實施例中，動力系統(tǒng)22包括第一氣缸220。第一氣缸220帶動壓板推塊46于導槽42中作往復運動，以推送待加工紐扣99到加工位。[0034]本實施例中，優(yōu)選的，壓板推塊46包括與第一氣缸220連接的連接部460、與連接部460連接的壓板部462、及與壓板部462連接的推送部464。本實施例中，壓板部462與推送部464成T型結構。推送部464包括與待加工紐扣接觸以將待加工紐扣推送到第一加工位的第一推送面4642、及與第一推送面4642相對設置并將待加工紐扣推送到第二加工位的第二推送面4644。本實施例中，壓板推塊46設置為透明板。優(yōu)選的，壓板推塊46為采用透明塑料加磨砂工藝處理。本實施例的壓板推塊46，采用T型結構以推動紐扣前進；設置為透明板讓光源光線透過，以使紐扣能在工業(yè)相機上清晰成像；同時利用壓板部462壓住紐扣，使紐扣貼緊導槽42底部。本實施例中，導槽42上還設置有以限位夾緊待加工紐扣99的夾緊裝置45。夾緊·裝置45設置于導槽42兩側的夾緊待加工紐扣99，當壓板推塊46快速推動待加工紐扣99前進的時候，由于有夾緊裝置45的夾緊作用，使待加工紐扣99不至于因為慣性而從長槽型的導槽42飛出。進一步，本實施例的夾緊裝置45為采用金屬材質制成的金屬彈片。優(yōu)選的，夾緊裝置45為采用磷銅片折彎形成的拱形彈簧片，結構簡單、使用方便。當然，本實施例的夾緊裝置45也可根據需要采用其他金屬材質制成，如采用不銹鋼材質制成的不銹鋼彈片。本實施例中，導槽42的上方，并于壓板推塊46的上方設置有光源90。為了方便設置拍照或攝像裝置，本實施例的支撐板48為透明支撐板。拍照或攝像裝置設置在透明的支撐板48下方。激光打標系統(tǒng)(未圖示)與拍照或攝像裝置相對上下位置設置，以使兩者不會造成干擾，而影響各自的工作。進一步，本實施例的支撐板48為硬質玻璃制成的硬質玻璃板。進一步，為了方便連續(xù)進料加工，本實施例中，機座20上還設置有下料口 95。下料口 95設置于導槽42的兩端，包括第一下料口 952、第二下料口 954。第一下料口 952、第二下料口 954分別與第一加工位、第二加工位相應設置，接收打標完成的紐扣。壓板推塊46推動新進入的待加工紐扣99將打好標的的紐扣擠出導槽42，從而掉入導槽42端部的下料口 95 中。本實施例的自動紐扣激光打標機100還包括自動送料機構70。自動送料機構70包括振動送料裝置(未圖示)、及與振動送料裝置(未圖示)連接的送料軌道72。本實施例的振動送料裝置(未圖示)可以采用振動盤(未圖示)和氣缸(未圖示)、或者電磁鐵(未圖示)完成自動上下料。采用振動盤(未圖示)將散亂的待加工紐扣排成一列，并且待加工紐扣正面朝上，再送入待加工紐扣自動打標機夾具。本實施例中的振動送料裝置(未圖示)采用現有振動盤技術，在此不做詳細說明。本實施例的壓板推塊46及支撐板48都設置為透明結構，拍照或攝像裝置透過透明支撐板48以對待加工紐扣99進行拍照或攝像，光源透過透明的壓板推塊46，以使待加工紐扣99能在拍照或攝像裝置上清晰成像。同時，利用工業(yè)相機+機器視覺軟件即拍照或攝像裝置與圖像處理模塊自動跟蹤待加工紐扣99。控制系統(tǒng)采用對現有激光打標控制軟件進行二次開發(fā)，根據視覺軟件即圖像處理模塊60的跟蹤結果、控制激光打標系統(tǒng)(未圖示)自動調整打標位置，達到打標要求。[0046]本實施例的自動紐扣激光打標機100利用振動盤及夾具40自動完成上下料。采用拍照或攝像裝置與圖像處理模塊完成紐扣位置和角度的自動計算?？刂葡到y(tǒng)采用對現有激光打標控制軟件二次開發(fā)，配合圖像處理模塊的計算結果，實現打標位置自動根據紐扣位置做相應調整。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種自動紐扣激光打標機，包括機座、設置在所述機座上的動力系統(tǒng)、與所述動力系統(tǒng)連接的激光打標系統(tǒng)、設置在所述機座上的夾具、與所述夾具相應設置的拍照或攝像裝置，所述夾具包括設置在所述機座上的導槽、設于所述導槽上以進料的缺口、設于所述導槽上以推料的壓板推塊、及設于所述導槽底部以支撐待加工紐扣的支撐板，所述導槽中設置有加工位；所述自動紐扣激光打標機還包括與所述拍照或攝像裝置連接并根據拍照或攝像裝置拍攝的圖片或影像感知待加工紐扣從缺口進入到導槽及獲取待加工紐扣的位置或旋轉方向角的圖像處理模塊，及接收到所述圖像處理模塊感知的待加工紐扣進入到導槽后控制所述動力系統(tǒng)驅動所述壓板推塊將待加工紐扣推送到加工位、并根據所述圖像處理模塊獲取的待加工紐扣的位置或旋轉方向角控制激光打標系統(tǒng)調整以使雕刻圖標位置移動到相應位置或旋轉相應的方向角的控制系統(tǒng)。
2.根據權利要求I所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述加工位包括分別于所述缺口相對兩側設置并設置于所述導槽中的第一加工位、及第二加工位。
3.根據權利要求I所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述壓板推塊包括與動 力系統(tǒng)連接的連接部、與連接部連接的壓板部及與所述壓板部連接的推送部，所述壓板部與所述推送部成T型結構，所述壓板為透明板，所述推送部包括與待加工紐扣接觸以將待加工紐扣推送到第一加工位的第一推送面、及第一推送面相對設置并將待加工紐扣推送到第二加工位的第二推送面。
4.根據權利要求I所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述支撐板為透明支撐板，所述拍照或攝像裝置設置在所述透明支撐板下方。
5.根據權利要求I至4任意一項所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述導槽上還設置有以限位夾緊待加工紐扣的夾緊裝置。
6.根據權利要求5所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述夾緊裝置設置于所述導槽的兩側，所述夾緊裝置為金屬折彎形成的金屬彈片，所述導槽為金屬導槽。
7.根據權利要求I至4任意一項所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述導槽為長槽型，所述導槽或壓板推塊上方設置有光源。
8.根據權利要求I至4任意一項所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述機座上于所述導槽的兩端相應處設置有下料口，所述支撐板為硬質玻璃制成的硬質玻璃板，所述壓板推塊為磨砂工藝處理的透明塑料件。
9.根據權利要求I至4任意一項所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于所述動力系統(tǒng)包括帶動所述壓板推塊于導槽中作往復運動的第一氣缸。
10.根據權利要求I至4任意一項所述的自動紐扣激光打標機，其特征在于還包括自動送料機構，所述自動送料機構包括振動盤及與所述振動盤連接的送料軌道。
專利摘要一種自動紐扣激光打標機，包括機座、動力系統(tǒng)、激光打標系統(tǒng)、夾具、拍照或攝像裝置，夾具包括導槽、缺口、壓板推塊、支撐板，導槽中設有加工位；還包括圖像處理模塊，及控制系統(tǒng)；上述的自動紐扣激光打標機設置導軌引導紐扣運送，拍照或攝像裝置實時獲取紐扣的信息，圖像處理模塊通過圖片或影像獲取紐扣進入到導槽，控制系統(tǒng)控制壓板推塊動作推料；當紐扣被推送到加工位后獲取紐扣的位置信息及旋轉角度信息，控制激光打標系統(tǒng)調整以使雕刻圖標也移動到相應位置和旋轉相應的方向角，實現自動定位打標。
文檔編號B41J2/435GK202623522SQ20122021982
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月16日 優(yōu)先權日2012年5月16日
發(fā)明者鄧崇山, 劉偉 申請人:鄧崇山, 劉偉