軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明的軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備包括計算機及軟件系統(tǒng)以及激光單元、對焦單元、軸承夾具和支架。激光單元與計算機相連接并固定于支架上，用于在軸承上標(biāo)刻二維碼。軸承表面標(biāo)刻二維碼的方法主要包括a、啟動上述軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備b、清洗軸承表面，并將清洗后的軸承固定到軸承夾具上c、啟動計算機中軟件系統(tǒng)，設(shè)計并生成二維碼等步驟。本發(fā)明的有益效果在于：通過引進在機械加工、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車制造、信息化產(chǎn)業(yè)等多個領(lǐng)域已經(jīng)成熟的激光技術(shù)到軸承信息標(biāo)刻中，并采用計算機進行控制，使標(biāo)印精度可達0.01mm，大大降低了標(biāo)印的誤差，提高了產(chǎn)品的直通率，而且借助傳感技術(shù)可以實現(xiàn)自動化打標(biāo)，極大地提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械加工及工業(yè)信息化領(lǐng)域，涉及一種在軸承表面上標(biāo)刻二維碼的設(shè)備，并涉及利用所述設(shè)備對軸承進行二維碼標(biāo)刻的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在機械領(lǐng)域中，對設(shè)備零部件的參數(shù)、批號或者來源等信息進行標(biāo)刻屬于常規(guī)手段。但是，由于受軸承表面積的影響，傳統(tǒng)的標(biāo)印方法只是標(biāo)印產(chǎn)品圖號及其他字符，所標(biāo)印的信息量極少；而且靠人的肉眼識別，然后手工錄入系統(tǒng)，造成錯誤率高，效率低。二維碼技術(shù)的興起為設(shè)備零部件如軸承等重要零件標(biāo)印更大量的信息提供了技術(shù)支持。
[0003]傳統(tǒng)的軸承表面標(biāo)印方法有絲印法、電腐蝕法以及振動標(biāo)印法。絲印法和電腐蝕法均需要模板，模板制作周期長而且只能用一次，標(biāo)印效率低；而且對于表面不平整的地方，標(biāo)印精度很低。振動法有時需要手工標(biāo)印，導(dǎo)致標(biāo)印精度低，而且需要工裝的支持，耗材較多，制作周期長，導(dǎo)致成本高，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)標(biāo)印方法普遍存在的精度低、效率低、能耗高以及信息登錄時錯誤率高等現(xiàn)實問題，提出了一種軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備及一種軸承表面標(biāo)刻二維碼的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備，包括計算機，其特征在于，還包括激光單元、對焦單元、軸承夾具和支架；
[0006]所述激光單元與計算機相連接并固定于支架上，用于在軸承上標(biāo)刻二維碼；
[0007]所述對焦單元保持與激光單元的相對位置不變,對焦單元和激光單元活動連接到支架上，具有至少一個自由度，所述自由度必須包括激光單元激光軸線方向自由度。
[0008]所述軸承夾具與支架固定連接。
[0009]進一步的，上述對焦單元包括三組呈三角狀分布線性光源，三組線性光源射出的光線匯聚于激光單元的焦點處，用于輔助激光單元對焦。
[0010]上述計算機用于設(shè)計、生成二維碼并控制激光單元將生成的二維碼標(biāo)刻到軸承上，為現(xiàn)有技術(shù)。
[0011]一種利用上述設(shè)備在軸承表面標(biāo)刻二維碼的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0012]a、啟動上述軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備；
[0013]b、清洗軸承表面，并將清洗后的軸承固定到軸承夾具上；
[0014]C、啟動計算機,設(shè)計并生成二維碼；
[0015]d、開啟對焦單元，調(diào)整激光單元至其焦點落到軸承待標(biāo)刻面上；
[0016]e、啟動預(yù)覽功能檢查是否有錯誤，若有錯誤則返回步驟d，否則開始標(biāo)刻(打標(biāo))；
[0017]f、結(jié)束本次標(biāo)刻并啟動下一次標(biāo)刻或關(guān)機。
[0018]進一步的，為了防止啟動電流過大導(dǎo)致激光器(激光單元)損壞，上述步驟a具體包括以下步驟:
[0019]al、打開電源開關(guān)(空氣開關(guān))；
[0020]a2、啟動計算機(電腦)；
[0021]a3、啟動激光單元。
[0022]進一步的，上述步驟d具體包括以下步驟:
[0023]dl、啟動上述對焦單元的線性光源(調(diào)焦指示燈)；
[0024]d2、調(diào)整激光單元在支架上的相對位置；
[0025]d3、判斷線性光源的3個光斑是否在待標(biāo)刻面合而為一，若是則固定好激光單元，否則返回步驟d2。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:通過引進在機械加工、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車制造、信息化產(chǎn)業(yè)等多個領(lǐng)域已經(jīng)成熟的激光技術(shù)到軸承信息標(biāo)刻中，并采用計算機進行控制，使標(biāo)印精度可達0.01mm，大大降低了標(biāo)印的誤差，提高了產(chǎn)品的直通率，而且借助傳感技術(shù)可以實現(xiàn)自動化打標(biāo)，極大地提高了生產(chǎn)效率。并且激光技術(shù)還具有無耗材、可借助計算機控制精度高、可操作性強及效率高等眾多優(yōu)點?？梢院芎玫慕鉀Q傳統(tǒng)標(biāo)印法中存在的精度低，效率不高，能耗大，成本高，錯誤率高等一系列問題。而且引進了二維碼技術(shù)，使軸承的設(shè)計、生產(chǎn)、管理、維護甚至全壽命周期進入了信息化時代，極大地提高了工作效率和降低了企業(yè)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明的一具體實施例的方法流程圖；
[0029]圖3為圖2所示方法的“啟動設(shè)備”步驟流程圖；
[0030]圖4為圖2所示方法的“調(diào)焦距”流程圖。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。
[0032]如圖1所示為本發(fā)明的軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備的具體實施例，包括計算機，所述計算機包括常用的激光標(biāo)刻設(shè)備的軟件系統(tǒng)，與激光標(biāo)刻設(shè)備匹配使用，用于在計算機中預(yù)先生成需要標(biāo)刻的圖案或二維碼。本設(shè)備還包括激光單元1、對焦單元2、軸承夾具3和支架4。其中激光單元與計算機相連接并固定于支架上，用于在軸承上標(biāo)刻二維碼。計算機與激光單元之間還包括驅(qū)動單元和工控機，用工控機中的打標(biāo)軟件來控制激光束的能量大小，以及激光束在軸承表面的走向，標(biāo)刻出用戶需要的字符或圖形。
[0033]所述對焦單元保持與激光單元的相對位置不變,對焦單元和激光單元活動連接到支架上，具有至少一個自由度，所述自由度必須包括激光單元激光軸線方向自由度。即對焦單元和激光單元相對固定，二者至少可以相對于支架在激光單元的光線方向上滑動。
[0034]所述軸承夾具與支架固定連接。也就是說在支架上具有專用于軸承固定的夾具，所述夾具可以是單獨成型然后固定到支架上，也可以是與支架一體成型的整體。這種專用夾具的具體結(jié)構(gòu)可以采用行業(yè)內(nèi)的常用軸承夾具。
[0035]以下為對焦單元的具體結(jié)構(gòu)，包括三組呈三角狀分布線性光源，三組線性光源射出的光線匯聚于激光單元的焦點處，用于輔助激光單元對焦。其原理是當(dāng)待標(biāo)刻的面不在激光單元的焦點處時，在待標(biāo)刻面上會出現(xiàn)3個光斑,隨著距離焦點越來越近,3個光斑的距離會越來越小，直至合而為一。
[0036]本發(fā)明的在軸承表面標(biāo)刻二維碼的方法的一種具體實施例如圖2所示，包括以下步驟:
[0037]a、啟動上述軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備；
[0038]b、清洗軸承表面，并將清洗后的軸承固定到軸承夾具上。在標(biāo)刻前要保持軸承表面清潔，因為激光是利用瞬間的高能量沖擊物體表面，使部分表面積瞬間氧化或者蒸發(fā)，從而顯露出標(biāo)刻的字符和圖形；一旦表面有過多的雜質(zhì)，會影響所標(biāo)刻字符或圖形的清晰度。標(biāo)印位置盡量選擇非工作面，最終的標(biāo)印位置由設(shè)計人員確定。
[0039]C、啟動計算機，設(shè)計并生成二維碼；
[0040]d、開啟對焦單元,調(diào)整激光單元至其焦點落到軸承待標(biāo)刻面上；
[0041]e、啟動預(yù)覽功能檢查是否有錯誤，若有錯誤則返回步驟d，否則開始標(biāo)刻(打標(biāo))。先點擊軟件界面的“預(yù)覽”按鈕，此時在軸承表面會出現(xiàn)一個紅色的標(biāo)刻預(yù)覽框，此預(yù)覽框就是隨后激光標(biāo)刻的二維碼的實際位置。然后點擊“結(jié)束預(yù)覽”，接著點擊“標(biāo)刻”按鈕，進行打標(biāo)，具體耗時的多少由實際情況確定。其中預(yù)覽的主要目的是為了檢查由于疏忽導(dǎo)致的標(biāo)刻圖案不能完全落到需要標(biāo)刻的區(qū)域中的問題。
[0042]f、結(jié)束本次標(biāo)刻并啟動下一次標(biāo)刻或關(guān)機。
[0043]如圖3所示，為了防止啟動電流過大導(dǎo)致激光器(激光單元)損壞，上述步驟a具體包括以下步驟:
[0044]al、打開電源開關(guān)(空氣開關(guān))；
[0045]a2、啟動計算機(電腦)；
[0046]a3、啟動激光單元。
[0047]這樣的開機順序是為了防止開機時的瞬間強電流損壞激光器，因為激光器是激光打標(biāo)機的核心器件，所以要對其采取有效地保護措施。
[0048]如圖4所示,上述步驟d具體包括以下步驟:
[0049]dl、啟動上述對焦單元的線性光源(調(diào)焦指示燈)；
[0050]d2、調(diào)整激光單元在支架上的相對位置；
[0051]d3、判斷線性光源的3個光斑是否在待標(biāo)刻面合而為一，若是則固定好激光單元，否則返回步驟d2。只有調(diào)到最佳的高度(3個光斑在待標(biāo)刻面合而為一)，才能使軸承表面的激光束能量達到最大。
[0052]本實施例方法采用激光標(biāo)印法，用激光打標(biāo)機對軸承進行標(biāo)印，而且標(biāo)印內(nèi)容由以前的字符變?yōu)槎S條碼。由于激光技術(shù)具有無耗材、可借助計算機控制精度高、可操作性強、效率高等眾多優(yōu)點，激光技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在機械加工、醫(yī)療衛(wèi)生、汽車制造、信息化產(chǎn)業(yè)等多個領(lǐng)域。
[0053]上述實施例的軸承表面二維碼標(biāo)刻設(shè)備還可以與條碼(二維碼)識讀設(shè)備組成軸承信息化管理系統(tǒng):其中條碼(二維碼)識讀設(shè)備即掃碼槍，用來識讀二維碼，其掃描原理和超市用的普通掃碼槍類似，但是此種掃碼槍專門用來掃描激光標(biāo)印的二維碼，解碼能力更強，信息的傳輸速度更快，可以快速的將二維碼包含的信息傳送到企業(yè)電腦的系統(tǒng)里。另夕卜，為了保證設(shè)備的適用范圍及通用性，其電源采用220V交流電。優(yōu)選的，設(shè)置打標(biāo)參數(shù)中速度設(shè)為220，功率設(shè)為72%，頻率設(shè)為40，填充間隔設(shè)為0.03還要根據(jù)實際情況做一些微調(diào)，以達到最佳的標(biāo)印效果。標(biāo)印精度達到0.01mm。另外，傳統(tǒng)的標(biāo)印方法需要模板，而且模板只能用一次，下次標(biāo)印需要再制作模板，導(dǎo)致生產(chǎn)周期長，而才采用本實施例的激光標(biāo)印只需用軟件就可自主編輯圖形和字符。
[0054]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備，包括計算機，其特征在于，還包括激光單元、對焦單元、軸承夾具和支架； 所述激光單元與計算機相連接并固定于支架上，用于在軸承上標(biāo)刻二維碼； 所述對焦單元保持與激光單元的相對位置不變，對焦單元和激光單元活動連接到支架上，具有至少一個自由度，所述自由度必須包括激光單元激光軸線方向自由度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備，其特征在于，所述軸承夾具與支架固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軸承表面標(biāo)刻二維碼的設(shè)備，其特征在于，所述對焦單元包括三組呈三角狀分布線性光源，三組線性光源射出的光線匯聚于激光單元的焦點處。
4.軸承表面標(biāo)刻二維碼的方法，其特征在于，包括以下步驟: a、啟動權(quán)利要求1所述的設(shè)備； b、清洗軸承表面，并將清洗后的軸承固定到軸承夾具上； C、啟動計算機,設(shè)計并生成二維碼； d、開啟對焦單元,調(diào)整激光單元至其焦點落到軸承待標(biāo)刻面上； e、啟動預(yù)覽功能檢查是否有錯誤，若有錯誤則返回步驟山否則開始標(biāo)刻(打標(biāo))； f、結(jié)束本次標(biāo)刻并啟動下一次標(biāo)刻或關(guān)機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟a具體包括以下步驟: al、打開電源開關(guān)； a2、啟動計算機； a3、啟動激光單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟d具體包括以下步驟: dl、啟動上述對焦單元的線性光源； d2、調(diào)整激光單元在支架上的相對位置； d3、判斷線性光源的3個光斑是否在待標(biāo)刻面合而為一，若是則固定好激光單元，否則返回步驟d2。
【文檔編號】B41J2/435GK103481671SQ201310380240
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】陳沖, 王新國, 高凱, 楊柳 申請人:成都九洲電子信息系統(tǒng)股份有限公司