一种智能激光加工装置

　　一种智能激光加工装置

　　一、技术领域

　　一种智能激光加工装置，涉及一种激光加工系统，特别涉及一种应用于产品表面图案双光路标识智能加工装置。

　　二、背景技术

　　目前，产品外表面的二维码、文字和标示的加工工艺众多，其中包括丝网印刷、喷墨打印、CNC雕铣等。丝网印刷工艺古老，污染较大且人工操作、精度不高效率低下，正逐步被淘汰。CNC雕铣工艺对加工物料的材质硬度有一定要求，且加工设备宽大厚重不能小型化，无法与现有的绝大多数生产线进行有效的结合。喷墨打印技术由于其智能化程度高、设备小巧轻便、便于操作且与其他设备适融性好等特点而被广泛采用。

　　但在一些特殊行业或特定工序中喷墨打印技术也出现了各种弊端。例如，在PLC外壳顶面、侧面加工标识过程中，传统喷墨工艺会出现如下缺陷;1)分类PLC产品类型，根据不同PLC产品，找出要加工的内容;(耗工时、分类容易出差错)，2)PLC 产品夹具定位，设备调出该产品要标识的内容，喷墨标识;(耗工时，良品率不高，油墨污染环境，在使用过程中，油墨容易调)3)烘烤喷墨标识，取出产品，(有些产品对温度较敏感，烘烤温度难以控制)。

　　三，发明内容

　　为解决上述问题，本实用新型提供了一种智能激光加工装置，其采用双激光加工系统对PLC产品进行多面加工。其中激光加工系统Ⅰ可沿XYZ三轴向联动运动加工，激光加工系统Ⅱ沿XZ二轴向联动运动加工。所述加工装置内设置的移料系统采用流水线输送方式并配合扫码枪自动扫描识别PLC产品。激光加工系统Ⅰ和激光加工系统Ⅱ根据加工产品材料不同，可以选择连接CO2激光器或UV激光器或绿光激光器。

　　本实用新型一种智能激光加工装置是这样实现的，所述加工装置整体外观结构包括下架体和上罩体，其具体结构还包括有设置在下架体上的激光加工系统Ⅰ、激光加工系统Ⅱ、XYZ三轴联动系统、XZ两轴联动系统、移料系统，CCD定位系统、机架和扫码抢。

　　具体的，所述激光加工系统Ⅰ和CCD定位系统设置在XYZ三轴联动系统上，所述激光加工系统Ⅱ设置在XZ两轴联动系统上，所述扫码枪设置上罩体上。

　　所述激光加工系统Ⅰ和激光加工系统Ⅱ均由光束整形部件、激光反射部件、振镜和聚焦镜头构成。所述激光加工系统Ⅰ和激光加工系统Ⅱ外有接光纤激光器。

　　具体的，所述XYZ三轴联动系统由X轴驱动模组Ⅰ、Y轴驱动模组Ⅰ、Y轴驱动模组Ⅱ和Z轴升降模组Ⅰ构成。

　　具体的，所述XZ两轴联动系统由X轴驱动模组Ⅱ和Z轴升降模组Ⅱ构成，激光加工系统Ⅱ设置在Z轴升降模组Ⅱ上，激光加工系统Ⅱ在XZ两轴联动系统的驱动下可实现XZ两轴同步运动加工。

　　具体的，所述CCD定位系统8由光源81、镜头82、相机83和调节支架84构成。

　　具体的，所述移料系统7由运动组件71和夹具组件72构成。运动组件71驱动夹具组件72沿其设置的方向运动，运动组件71可依据夹具组件72的尺寸进行宽度调整。

　　具体的，所述夹具组件72由夹具底板72a、夹紧器72b、定位边72c和检测传感器72d构成。

　　本实用新型提供了一种智能激光加工装置有益的效果是;采用此智能激光加工系统， PLC产品流入流水线夹具，自动检测PLC产品有无，夹紧PLC产品;扫码机自动读取PLC产品标识码(一维码、二维码等)，调出每个产品要加工的程序;自动定位加工位置，双光路三轴联动结合两轴联动激光加工;PLC产品自动流出本加工系统实现全工厂无人化自动加工。

　　四、附图说明

　　图1为本实用新型一种智能激光加工装置整体外观三维轴测图

　　图2为本实用新型一种智能激光加工装置整体结构三维轴测图

　　图3为本实用新型一种智能激光加工装置激光加工系统Ⅰ三维轴测图

　　图4为本实用新型一种智能激光加工装置激光加工系统Ⅱ和YZ两轴联动系统三维轴测图

　　图5为本实用新型一种智能激光加工装置激光加工系统Ⅱ和XYZ三轴联动系统、激光加工系统Ⅰ和CCD定位系统三维轴测图

　　图6为本实用新型一种智能激光加工装置CCD定位系统三维轴测图

　　图7为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统三维轴测图

　　图8为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统纵剖面图

　　图9为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统运动组件三维轴测图(一)

　　图10为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统运动组件三维轴测图(二)

　　图11为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统运动组件三维轴测图(三)

　　图12为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统运动组件三维轴测图(四)

　　图13为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统运动组件三维轴测图(五)

　　图14为本实用新型一种智能激光加工装置移料系统夹具组件三维轴测图

　　图15为本实用新型一种智能激光加工装置移料扫码枪与上罩体连接三维轴测图

　　五、具体实施方式

　　本实用新型一种智能激光加工装置其整体外观结构图1所示，所述加工装置整体外观结构包括下架体1和上罩体2，其具体加工装置图2所示还包括有设置在下架体1上的激光加工系统Ⅰ3、激光加工系统Ⅱ4、XYZ三轴联动系统5、XZ两轴联动系统6、移料系统7，CCD定位系统8、机架9和扫码抢10。所述激光加工系统Ⅰ3 和激光加工系统Ⅱ4可根据需要选择连接CO2激光器或UV激光器或绿光激光器等。

　　具体的图5所示，所述激光加工系统Ⅰ3和CCD定位系统8设置在XYZ三轴联动系统5上，图4所示所述激光加工系统Ⅱ4设置在XZ两轴联动系统6上，

　　具体的图3图4所示。所述激光加工系统Ⅰ3和激光加工系统Ⅱ4均由光束整形部件Aa、激光反射部件Ab、振镜Ac和聚焦镜头Ad构成。所述激光加工系统Ⅰ3和激光加工系统Ⅱ4外有接光纤激光器，激光器所发射的激光经过光束整形部件Aa把带有细小发散角的激光光斑直径变大，变成平行激光束或微小发散角的激光束。激光束经反射部件Ab内装有激光反射镜反射后，通过振镜Ac控制卡控制振镜Ac内的镜片运动，改变激光束传输方向。传输方向改变后的激光束经聚焦镜头Ad聚焦到被加工PLC产品的表面上完成激光加工。

　　具体的图5所示，所述XYZ三轴联动系统5由X轴驱动模组Ⅰ51、Y轴驱动模组Ⅰ52、 Y轴驱动模组Ⅱ53和Z轴升降模组Ⅰ54构成。

　　进一步具体的图5所示，所述Y轴驱动模组Ⅰ52和Y轴驱动模组Ⅱ53分别设置在机架9的两端，所述X轴驱动模组Ⅰ51两端分别设置在Y轴驱动模组Ⅰ52和Y轴驱动模组Ⅱ53的上端面并形成龙门架结构。Z轴升降模组Ⅰ54设置在X轴驱动模组Ⅰ51的中部，激光加工系统Ⅰ3和CCD定位系统8设置在Z轴升降模组Ⅰ54上。激光加工系统Ⅰ3和CCD定位系统8通过XYZ三轴联动系统5可实现XYZ三轴同步运动定位加工。

　　具体的图4所示，所述XZ两轴联动系统6由X轴驱动模组Ⅱ61和Z轴升降模组Ⅱ62构成，激光加工系统Ⅱ4设置在Z轴升降模组Ⅱ62上。激光加工系统Ⅱ4在 XZ两轴联动系统6的驱动下可实现XZ两轴同步运动加工。

　　具体的图6所示，所述CCD定位系统8由光源81、镜头82、相机83和调节支架84构成。调节支架84可调节镜头82、相机83的上下位置。CCD定位系统8用于全程跟踪监控拍摄所加工的PLC产品位置定位信息。

　　具体的图7图8所示，所述移料系统7由运动组件71和夹具组件72构成,运动组件71驱动夹具组件72沿其设置的方向运动，运动组件71可依据夹具组件72的尺寸进行宽度调整。

　　进一步具体的图7所示，所述运动组件71由流水线传输机构711、宽窄调节机构712定位传感器713构成。图7图9所示，所述流水线传输机构711由伺服电机 711a和并列设置的环带机Ⅰ711b、环带机Ⅱ711c构成，环带机Ⅰ711b和环带机Ⅱ711b 由伺服电机711a同步驱动旋转。

　　图10—图12所示，所述环带机Ⅰ711b和环带机Ⅱ711c均由支架体Ae传送带 Af旋转轮Ag构成。图7图8所示，将夹具组件72放置在流水线传输机构711上，夹具组件72两端的底面通过与环带机Ⅰ711b和环带机Ⅱ的传送带Af接触并由传送带Af旋转驱动后向前运动。定位传感器713用以感应定位夹具组件72在流水线传输机构711上的具体位置。

　　图7图9所示，宽窄调节机构712由并列设置且结构相同的丝杠传动模组Ⅰ712a 和丝杠传动模组Ⅱ712b构成。图13所示，所述丝杠传动模组Ⅰ712a和丝杠传动模组Ⅱ712b均由固定支架Ah、滑轨Ai、滑块Aj和丝杠Ak构成。图12所示滑轨Ai设置在固定支架Ah上，滑块Aj可移动设置在滑轨Ai上。图7图9图13所示环带机Ⅰ711b固定设置在支架Ah的一端，丝杠Ak的一端固定在环带机Ⅰ711b上另一端穿过环带机Ⅱ711c，环带机Ⅱ711c连接在滑块Aj上。同时旋转丝杠传动模组Ⅰ712a 和丝杠传动模组Ⅱ712b的丝杠Ak可驱动环带机Ⅱ711c在支架Ah上设置的滑轨Ai 上运动，用以调节环带机Ⅰ711b和环带机Ⅱ711b之间的间距达到适应不同规格尺寸夹具组件72的需求。

　　具体的图14所示，所述夹具组件72由夹具底板72a、夹紧器72b、定位边72c 和检测传感器72d构成。所述夹紧器72b、定位边72c和检测传感器72d均设置在夹具底板72a上。所述检测传感器72d用于感应夹具组件72上所加工PLC产品的有无。

　　具体的图15所示，所述扫码枪10设置上罩体2上。用以监测扫描所加工PLC 产品上设置的二维码，来识别所加工PLC产品的各种信息。

　　本实用新型一种智能激光加工装置其工作步骤与激光加工工艺流程如下所述;

　　a)参考图14所示，机械手将前端流水线输送来的PLC产品放置到夹具组件72 上，检测传感器72d监测到PLC产品时加工装置通过指令驱动夹紧器72b将PLC产品加紧固定。

　　b)参考图7图8所示，上罩体2扫码枪10扫描PLC产品的同时，加工装置指令运动组件71驱动夹具组件72向前运动。参考图1所示，当CCD定位系统8监测到夹具组件72上的PLC产品运动到预设位置时，加工装置指令运动组件71停止驱动夹具组件72运动。

　　c)参考图5所示，在夹具组件72停止运动的同时，加工装置依据扫码枪10扫描后得出的PLC产品信息后调取加工程序并驱动激光加工系统Ⅰ3或激光加工系统Ⅱ 4进行多轴联动加工。

　　d)参考图1图7所示，加工完毕后加工装置驱动激光加工系统Ⅰ3或激光加工系统Ⅱ4停止工作并回到初始位置。加工装置指令运动组件71驱动夹具组件72向前运动，当运动组件71的定位传感器713检测到夹具组件72上的PLC产品，加工装置指令运动组件71停止工作同时指令夹具组件72的夹紧器72b放开被加工的PLC 产品。机械手将将PLC产品移动出加工装置完成加工。

　　以上是本实用新型实施例所提供的一种智能激光加工装置的详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，凡依本实用新型设计思想所做的任何改变都在本实用新型的保护范围之内。