本實用新型涉及鐳雕機技術領域,特指一種倉儲式全自動光纖式鐳雕機。
背景技術:
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鐳雕機,就是利用鐳射(laser)光束在物質表面或是透明物質內部雕刻出永久的印記。鐳射光束對物質可以產生化生效應與特理效應兩種,當物質瞬間吸收鐳射光后產生物理或化學反應,從而刻痕跡或是顯示出圖案或是文字,所以又稱為激光打標機、激光雕刻機。鐳雕機不同于機械雕刻機和其他傳統(tǒng)的手工雕刻方式,機械雕刻機是使用數控機械,比如高硬度金剛石等硬度極高的材料來雕刻其他硬度較低東西。鐳雕機能提高雕刻的效率,使被雕刻處的表面光滑、圓潤,迅速地降低被雕刻的非金屬材料的溫度,減少被雕刻物的形變和內應力;可廣泛地用于對各種非金屬材料進行精細雕刻的領域。使用激光雕刻和切割,過程非常簡單。
在數碼產品行業(yè)也經常使用鐳雕機,一般的鐳雕機包括:控制系統(tǒng)、工作臺以及鐳雕設備,工件放置于工作臺上,通過控制系統(tǒng)設定好設定的雕刻軌跡,最后于工件上雕刻出設定的圖案或文字。這是傳統(tǒng)的最簡單的鐳雕機,但是,為了進一步適應現代化生產,提高生產效率,提出以下專利申請。
技術實現要素:
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本實用新型的目的在于克服現有技術的不足,提供一種倉儲式全自動光纖式鐳雕機。
為了解決上述技術問題,本實用新型采用了下述技術方案:倉儲式全自動光纖式鐳雕機,包括:一機架,該機架作為整個設備的載體,機架具有上層及下層,上層通過一防護罩罩設;一上料待料區(qū),該上料待料區(qū)設置于機架的下層,于上料待料區(qū)內設置有一產品移載動力線、于產品移載動力線銜接的上料舉升組件以及用于產品移載動力線上的料盤限位的限位調整裝置;所述的上料舉升組件包括:舉升支架、舉升托板以及伺服驅動模組,該上料舉升組件將上料待料區(qū)內的產品沿Z軸方向上移輸送至機架上層;一上料作業(yè)區(qū),該上料作業(yè)區(qū)上設置有上料三軸機械手以及雙工位定位移載機,雙工位定位移載機具有兩水平的單軸伺服模組,并且于單軸伺服模組上設置有定位治具安裝架;所述的上料三軸機械手將產品從上料舉升組件輸送至雙工位定位移載機;一鐳雕工作區(qū),該鐳雕工作區(qū)設置有單軸上料機械手、多工位分割轉盤工作臺以及光纖鐳射機,所述的單軸上料機械手將產品從雙工位定位移載機輸送至多工位分割轉盤工作臺,并通過光纖鐳射機進行加工;一出料區(qū),該出料區(qū)內設置有單軸出料機械手、出料流水線、出料三軸機械手和出料倉,所述的單軸出料機械手將已完成鐳射精雕的產品輸送至出料流水線,并通過出料三軸機械手輸送至出料倉進行排列收取。
進一步而言,上述技術方案中,所述的產品移載動力線包括:支架、安裝于支架上的防靜電高摩擦力傳送帶、側限位板以及欠料感應器,側限位板設置于防靜電高摩擦力傳送帶的兩側,用于對防靜電高摩擦力傳送帶的產品限位,欠料感應器安裝于防靜電高摩擦力傳送帶的末端,用于檢測是否有產品傳輸;
所述的限位調整裝置包括:限位機機架、梯形絲桿機構、換相機構、滾子鏈張緊機構、浮動板、安裝支架和限位板,安裝支架安裝于限位機架上,安裝支架用于梯形絲桿機構的支承安裝,浮動板連接于梯形絲桿機構,限位板連接于浮動板;所述的限位板位于上料待料區(qū)內并垂直于產品移載動力線設置,限位板通過限位調整裝置調整其位置以適應產品輸送;限位調整裝置還包括一調整手柄,該調整手柄伸出機架外,通過調整手柄驅動限位調整裝置。
進一步而言,上述技術方案中,所述的舉升支架安裝于上料待料區(qū)內并延伸至機架的上層,于舉升支架上設置有縱向軌跡槽,舉升托板通過伺服驅動模組驅動沿軌跡槽上下移動,于舉升支架上位于軌跡槽的上下端設置有極限傳感器,以限制舉升托板的移動行程。
進一步而言,上述技術方案中,所述的機架上層設置有三軸移動軌道,上料三軸機械手和出料三軸機械手安裝于該三軸移動軌道上,該三軸移動軌道具有對稱設置的第一軌道支架和第二軌道支架,第一軌道支架和第二軌道支架上橫設有第一軌道,所述的上料三軸機械手通過第一Z軸安裝于第一軌道上,于第一軌道支架上設置有輔助線性滑軌,于三軸移動軌道上安裝有三軸伺服模組A,上料三軸機械手通過三軸伺服模組A驅動沿XYZ方向移動;上料三軸機械手為吸盤機械手,具有一安裝板以及設置于安裝板底部的吸盤,安裝板安裝于第一Z軸上。
進一步而言,上述技術方案中,所述的第一軌道支架下方設置有第三軌道支架,于第二軌道支架下方設置有線性輔助滑軌,一第二軌道橫設于第三軌道支架和線性輔助滑軌上,所述的出料三軸機械手通過第二Z軸安裝于第二軌道上,于第三軌道支架上設置有三軸伺服模組B,出料三軸機械手通過三軸伺服模組B驅動沿XYZ方向移動;出料三軸機械手為吸盤機械手,具有一安裝板以及設置于安裝板底部的吸盤,安裝板安裝于第二Z軸上。
進一步而言,上述技術方案中,所述的雙工位定位移載機設置于上料三軸機械手的下方,雙工位定位移載機設置有高剛性立柱,于高剛性立柱上設置有所述的單軸伺服模組,各單軸伺服模組上各設置有一定位治具安裝架;各單軸伺服模組上還設置有兩行程傳感器。
進一步而言,上述技術方案中,所述的多工位分割轉盤工作臺包括:支架、分割器主體、安裝于分割器主體上的回轉盤、同步驅動裝置和分割器感應凸輪;回轉盤上設置有四工位,每個工位上設置有限位組件;所述的光纖鐳射機設置于多工位分割轉盤的上方。
進一步而言,上述技術方案中,所述的出料流水線設置于多工位分割轉盤工作臺的旁側,出料流水線包括:可調限位軌道、設置于可調限位軌道上的防靜電PVC傳送帶、驅動防靜電PVC傳送帶轉動的同步帶驅動裝置、產品到位傳感器以及光纖安裝支架;所述的出料倉由固定式上限位機構構成。
進一步而言,上述技術方案中,所述的單軸上料機械手和單軸出料機械手均包括:支架、安裝于支架上的單軸伺服軌道、拖鏈、Z軸氣缸以及吸盤組;Z軸氣缸通過一線性滑塊安裝于單軸伺服軌道上,吸盤組安裝于Z軸氣缸上并通過Z軸氣缸縱向移動。
進一步而言,上述技術方案中,所述的機架上還設置有排風組件,排風組件包括:積塵專用吸風管道和鋁箔排風管,該鋁箔排風管垂直設置,積塵專用吸風管道一端與鋁箔排風管連接,另一端延伸至機架上層內部;所述的機架上還設置有控制系統(tǒng)、PC顯示器、控制鍵鼠托盤、以及安全光幕組件。
采用上述技術方案后,本實用新型與現有技術相比較具有如下有益效果:
1、本實用新型采用模塊化排布的整體架構,改變傳統(tǒng)設備節(jié)拍運行方式,對所需功能節(jié)拍作業(yè)切割并模組化,實現節(jié)拍頻率疊加,從而降低設備作業(yè)總體C/T值,實現生產效率的提高;
2、本實用新型的上料待料區(qū)設置于機架的下層,形成倉儲式供料,并且通過上料舉升組件驅動產品上升,實現精確定位,上料一組、待料一組,實現效率的提升;于上料待料區(qū)設置有限位調整裝置,能夠對放置于上料待料區(qū)上的產品進行設定規(guī)格的粗略限位,產品提升時對產品進行精確定位,提升效率;
3、產品的出料方式也采用倉儲作業(yè)方式,實現作業(yè)后產品自動碼垛之功能,產品的舉升下降采用精密絲桿和伺服電機結合方式,重復定位精準、速度塊、噪音??;出料倉采用固定式上限位機構,對最上層產品進行定位,下部為敞開式設計,并輔以安全光幕設計,實現作業(yè)后產品的快速取出,并在取出產品同時保證作業(yè)人員人身安全,
4、本實用新型在上料三軸機械手和出料三軸機械手安裝于三軸移動軌道上,三軸移動軌道具有第一軌道支架和第二軌道支架,呈龍門式設計,位置上采用空間立體排布方式,實現空間的有效利用,減少設備尺寸,實現設備小型化。
5、鐳雕工作區(qū)域采用四工位分割轉盤工作臺,實現上下料即“待作業(yè)產品與完成作業(yè)產品的無縫連續(xù)上下料,以實現生產效率的提高,并且于鐳雕工作區(qū)連通積塵專用吸風管道,實現制程中灰塵控制;
6、上料待料區(qū)至鐳雕工作區(qū)之間采用雙工位精密定位方式,上料三軸機械手吸取待作業(yè)產品至雙工位定位移載機,然后通過單軸上料機械手送至四工位分割轉盤工作臺,采用雙工位切換供料,實現對四工位分割轉盤工作臺連續(xù)供料,實現效率的提升;
7、本設備采用人機交互控制系統(tǒng),實現對每個伺服模組的速度、位置精密控制的同時,極大限度滿足調機人員的可操作性,設備采用全防護式設計,保證操作人員安全的同時,保證設計外形美觀,滿足現代化工業(yè)設計需求的同時,實現人機工程的綜合運用。
附圖說明:
圖1是本實用新型的立體圖1;
圖2是本實用新型除去防護罩的立體圖1;
圖3是本實用新的立體圖2;
圖4是本實用新型除去防護罩的立體圖2;
圖5是本實用新型中產品移載動力線的立體圖;
圖6是本實用新型中限位調整裝置的立體圖;
圖7A和圖7B是本實用新型中上料舉升組件的立體圖;
圖8是本實用新型中上料三軸機械手、出料三軸機械手以及三軸移動軌道的組合圖1;
圖9是本實用新型中雙工位定位裝置的立體圖;
圖10A和圖10B是本實用新型中多工位分割轉盤工作臺的立體圖;
圖11是本實用新型中出料流水線的立體圖;
圖12是本實用新型中單軸上料機械手的立體圖;
圖13是本實用新型中單軸出料機械手的立體圖;
圖14是本實用新型中排風組件的立體圖。
具體實施方式:
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。
見圖1-4所示,倉儲式全自動光纖式鐳雕機,包括:具有一機架1,該機架1作為整個設備的載體,機架1通過大面板將其分割形成上層以及下層,機架1的下層通過側板門密閉,而機架1是上層設置有防護罩11,如此設計,使機架1成倉儲式設計,當然,在機架上需要設置觀察窗,以觀察作業(yè)。于機架1上設置有上料待料區(qū)2、上料作業(yè)區(qū)3、鐳雕工作區(qū)4和出料區(qū)5,各個區(qū)域間緊密連接,并且設置有相應的運行設備,對機架1內的產品進行加工,下面,進一步對本設備進行說明。
見圖4-7B所示,所述的上料待料區(qū)設置于機架1的下層,于上料待料區(qū)2內設置有一產品移載動力線21、于產品移載動力線21銜接的上料舉升組件22以及用于產品移載動力線21上的料盤限位的限位調整裝置23;產品移載動力線21包括:支架211、安裝于支架211上的防靜電高摩擦力傳送帶212、側限位板213以及欠料感應器214,側限位板213設置于防靜電高摩擦力傳送帶212的兩側,用于對防靜電高摩擦力傳送帶212上的產品限位,欠料感應器214安裝于防靜電高摩擦力傳送帶212的末端,用于檢測是否有產品傳輸,在機架1的下層開設有一腔體,該腔體作為上料待料區(qū),產品被送入防靜電高摩擦力傳送帶212上,通過防靜電高摩擦力傳送帶212送入上料舉升組件22,該欠料感應器214用于檢查上料待料區(qū)內是否有料,若缺料,則整個設備報警。于防靜電高摩擦力傳送帶212旁側設置有限位調整裝置23。
所述的限位調整裝置包括23:限位機機架231、梯形絲桿機構232、換相機構233、滾子鏈張緊機構234、浮動板236、安裝支架237、限位板238和調整手柄239,限位機機架231呈框架式,安裝于機架1的下層,安裝支架237安裝于限位機機架231內,安裝支架237用于梯形絲桿機構232支承安裝,浮動板236連接于梯形絲桿機構,限位板連接于浮動板;調整手柄239前端伸出機架1外,換相機構233包括兩傘形齒,將調整手柄239的動力90°轉換,梯形絲桿機構232包括一組縱向鏈條以及一組橫向鏈條,縱向鏈條與換相機構間通過連桿連接傳動,浮動板236懸掛于縱向鏈條以及橫向鏈條的轉動桿上以傳動。所述的限位板238與浮動板236通過連接,以帶動限位板238移動,限位板238位于上料待料區(qū)2內并垂直于產品移載動力線21設置,限位板238通過限位調整裝置23調整其位置以適應產品輸送。上述的限位機機架231采用優(yōu)質鋁型材架構,具有結構輕盈、強度高的優(yōu)點,而該梯形絲桿機構232為浮動板236提供前進后退、圓周轉直線運動,梯形絲桿機232本身具有自鎖性能,滿足調整后不需附加鎖緊,浮動板236為限位板238提供安裝基座,配合直線軸承的應用,為限位板提供良好的線性。
所述的上料舉升組件22包括:舉升支架221、舉升托板222以及伺服驅動模組223,該上料舉升組件22將上料待料區(qū)內的產品沿Z軸方向上移輸送至機架1上層;舉升支架221安裝于上料待料區(qū)2內并延伸至機架1的上層,于舉升支架221上設置有縱向軌跡槽2211,舉升托222板通過伺服驅動模組223驅動沿軌跡槽2211上下移動,于舉升支架221上位于軌跡槽2211的上下端設置有極限傳感器224,以限制舉升托板222的移動行程,保護伺服驅動模組223的運行安全。
見圖8所示,所述的上料作業(yè)區(qū)3上設置有上料三軸機械手31以及雙工位定位移載機32,雙工位定位移載機32具有兩水平的單軸伺服模組321,并且于單軸伺服模組321上設置有定位治具安裝架322,上料三軸機械手31將產品從上料舉升組件22輸送至雙工位定位移載機23;具體地,機架1上層設置有三軸移動軌道6,上料三軸機械手32和出料三軸機械手51安裝于該三軸移動軌道6上,三軸移動軌道6呈龍門式設計,三軸移動軌道6具有對稱設置的第一軌道支架61和第二軌道支架62,第一軌道支架61和第二軌道支架62上橫設有第一軌道63,所述的上料三軸機械手31通過第一Z軸311安裝于第一軌道63上,于第一軌道支架61上設置有輔助線性滑軌64,于三軸移動軌道6上安裝有三軸伺服模組A65,上料三軸機械手31通過三軸伺服模組A65驅動沿XYZ方向移動;上料三軸機械手31為吸盤機械手,具有一安裝板312以及設置于安裝板312底部的吸盤313,安裝板312安裝于第一Z軸311上。
所述的第一軌道支架61下方設置有第三軌道支架66,于第二軌道支架62下方設置有線性輔助滑軌67,一第二軌道橫38設于第三軌道支架66和線性輔助滑軌67上,所述的出料三軸機械手51通過第二Z軸511安裝于第二軌道68上,于第三軌道支架66上設置有三軸伺服模組B69,出料三軸機械手51通過三軸伺服模組B69驅動沿XYZ方向移動;出料三軸機械手51為吸盤機械手,具有一安裝板512以及設置于安裝板512底部的吸盤513,安裝板512安裝于第二Z軸511上。
見圖9所示,產品通過上料舉升組件22運輸上升至機架1的上層,并位于上料作業(yè)區(qū)3內,通過上料三軸機械手31于上料舉升組件22上取件,并將產品放置于雙工位定位移載機32上。雙工位定位移載機32設置于上料三軸機械手31的下方,雙工位定位移載機32設置有高剛性立柱320,于高剛性立柱320上設置有所述的單軸伺服模組321,各單軸伺服模組321上各設置有一定位治具安裝架322;各單軸伺服模組321上還設置有兩行程傳感器323,產品通過三軸上料機械手31放置于定位治具安裝架322上,兩定位治具安裝架322通過單軸伺服模組321舉動進行移動,將產品進行運輸,行程傳感器323用于保護單軸伺服模組321的安全運行,雙工位定位移載機32能夠實現精確定位并實現連續(xù)供料至下一工作區(qū)。
見圖10A-10B所示,所述的鐳雕工作區(qū)4設置有單軸上料機械手41、多工位分割轉盤工作臺42以及光纖鐳射機43,所述的單軸上料機械手41將產品從雙工位定位移載機32輸送至多工位分割轉盤工作臺42,并通過光纖鐳射機43進行加工;所述的多工位分割轉盤工作臺42包括:支架421、分割器主體422、安裝于分割器主體422上的回轉盤423、同步驅動裝置和分割器感應凸輪424;回轉盤423本體作為產品治具安裝板,回轉盤423上設置有四工位,每個工位上設置有限位組件4231;分割器主體422滿足四工位的精確分割,且通過分割器感應凸輪424提供分割器主體422按工作節(jié)拍間歇停止提供位置依據,于多工位分割轉盤工作臺42上還設置有前端保護罩,能夠為作業(yè)/調機人員提供安全防護,避免內部分割感應凸輪傷人。光纖鐳射機43設置于多工位分割轉盤42的上方,用于產品的鐳雕作業(yè)。
見圖11-13所示,所述的出料區(qū)5內設置有單軸出料機械手52、出料流水線53、出料三軸機械手51和出料倉54,所述的單軸出料機械手52將已完成鐳射精雕的產品輸送至出料流水線53,并通過出料三軸機械手51輸送至出料倉54進行排列收取。所述的出料流水線53設置于多工位分割轉盤工作臺42的旁側,出料流水線53包括:可調限位軌道531、設置于可調限位軌道531上的防靜電PVC傳送帶532、驅動防靜電PVC傳送帶532轉動的同步帶驅動裝置533、產品到位傳感器534以及光纖安裝支架535;可調限位軌道531為出來流水線53的限位軌道,使產品按規(guī)定方向移載,為后續(xù)取料準備,產品到位傳感器534檢測產品是否到位。出料倉54由固定式上限位機構構成,通過出料三軸機械手51將出料流水線53上的產品取出并于出料倉54上排列。
所述的單軸上料機械手41和單軸出料機械手52均包括:支架411、521、安裝于支架上的單軸伺服軌道412、522、拖鏈413、523、Z軸氣缸414、524以及吸盤組415、525;Z軸氣缸414、524通過一線性滑塊安裝于單軸伺服軌道412、522上,吸盤組415、525安裝于Z軸氣缸上并通過Z軸氣缸縱向移動。
見圖14所示,所述的機架1上還設置有排風組件7,排風組件7包括:積塵專用吸風管道71和鋁箔排風管72,該鋁箔排風管72垂直設置,積塵專用吸風管道71一端與鋁箔排風管連接72,另一端延伸至機架1上層內部,具體地,積塵專用吸風管道71延伸至多工位分割轉盤工作臺42以吸取產品經過鐳雕后的多余積塵。
所述的機架1上還設置有控制系統(tǒng)12、PC顯示器13、控制鍵鼠托盤14以及安全光幕組件15,該控制系統(tǒng)12、PC顯示器13、控制鍵鼠托盤14都是用于控制設備的自動化操作以及設定設備運行的各種參數,PC顯示器13用于顯示設備的運行狀態(tài)以及參數,于設備上還設置于報警器,用于出錯時發(fā)出聲響,以給使用者警示,安全光幕組件15對應于出料倉54安裝,用于保護出料倉區(qū)域的安全。
下面,進一步說明本設備的使用原理:
首先,設備運行前需要先對設備進行檢查,開機自動回原點,機械復位,檢測信號開關是否有信號。如有異常請檢查氣壓壓力,機械位置信號開關,或手動復位。設備的運行可以分為以下幾個大步驟:
下面,對上述幾個大步驟進行進一步闡述,
首先,通過機械自動或人工輸送的方式,將待作業(yè)產品輸送至上料待料區(qū)的產品移載動力線21上,產品移載動力線上的防靜電高摩擦力傳送帶212啟動,帶動產品移動,從防靜電高摩擦力傳送帶212的開端移動至末端,防靜電高摩擦力傳送帶212末端銜接上料舉升組件22的舉升托板222,產品進入舉升托板222后,通過伺服驅動模組223驅動上移,從機架1的下層移動至上層,并進入上料作業(yè)區(qū)3。
接著,上料三軸機械手31于三軸移動軌道6上沿XYZ方向移動,上料三軸機械手的吸盤313下移至舉升托板222,吸盤313吸氣將產品取起,吸盤313上移,到達雙工位定位移載機32,吸盤313下移,關閉真空,產品輸送至定位治具安裝架322,定位治具安裝架322通過單軸伺服模組321驅動將產品進行輸送。
繼而,上料單軸機械手41沿單軸伺服軌道412往復移動,將定位治具安裝架322 上的產品送入多工位分割轉盤工作臺42,多工位分割轉盤工作臺42安裝了一個產品后,自動轉動一個工位,下一個空工位等待產品安裝,光纖鐳射機對多工位分割轉盤工作臺42上的一個工位的產品進行加工,加工完成后,多工位分割轉盤工作臺42轉動一個工位,將未經作業(yè)的產品送入光纖鐳射機下方,等待作業(yè)。
然后,經過光纖鐳射機作業(yè)的產品在作業(yè)完成后,轉動一個工位,等待單軸出料機械手的取料,單軸出料機械手上的吸盤組525通過單軸伺服軌道522的驅動下移對多工位分割轉盤工作臺42上的已完成作業(yè)的產品進行吸取,吸取后上移且沿單軸伺服軌道522移動至出料流水線53的上方,將產品送入出料流水線53。
最后,出料流水線53對產品進行運輸,出料三軸機械手51于三軸移動軌道6上沿XYZ方向移動吸盤513吸氣將產品取起,吸盤513上移,并移動至出料倉54,通過出料三軸機械手51將產品于出料倉54上整齊排列。
當然,以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已,并非來限制本實用新型實施范圍,凡依本實用新型申請專利范圍所述構造、特征及原理所做的等效變化或修飾,均應包括于本實用新型申請專利范圍內。