鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，有一個固定部件機架（1）和能夠相對固定部件上下和前后移動的縱向滑軌（4）、橫向滑軌（7），機架下方安裝有氣缸（2），氣缸（2）通過氣缸連接頭與縱向滑軌（4）上的滑塊連接，縱向滑軌（4）上的滑塊通過螺栓連接安裝有懸臂梁（10），懸臂梁（10）與活動支架（6）后端通過彈簧（9）連接，位于活動支架（6）前端的萬向接頭（13）與懸臂梁（10）的前端通過軸連接，活動支架（6）上裝有橫向滑軌（7），橫向氣缸（5）安裝在橫向?qū)к墸?）上，橫向氣缸（5）通過氣缸連接頭（12）與滑塊連接，橫向滑軌（7）上的滑塊固定有固定板（11），固定板上安裝有轉(zhuǎn)套（8）和激光掃描頭（3）。
【專利說明】f呂I/E激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋁錠自動激光打標(biāo)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在大多數(shù)電解鋁生產(chǎn)企業(yè)中，給鋁錠打標(biāo)的方式主要包括人工粘貼標(biāo)識、噴 碼式打標(biāo)、氣動式打標(biāo)這三種。在鋁錠稱量、打包、粘貼標(biāo)識的過程中，采用將鋁錠信息打印 在銅版紙上，再進行人工粘貼，費時費力且容易出錯。噴碼式打標(biāo)字體精細度低，只能打印 大的字體，無法打印過多信息內(nèi)容，且存在噴墨成本損耗，打印標(biāo)簽容易隨時間消逝。氣動 式打標(biāo)是計算機控制打印針在Χ、γ二維平面內(nèi)按一定軌跡運動的同時，打印針在壓縮空氣 作用下做高頻沖擊運動，在鋁錠上打印出有一定深度的標(biāo)記，如果氣動打標(biāo)日均打印字符 過多，則設(shè)備容易故障，無法滿足生產(chǎn)需求，且氣動打標(biāo)字體不夠精美并存在針頭損耗。隨 著鋁錠生產(chǎn)速度越來越快，對打印字符的數(shù)量要求越來越多，且字符的美觀度要求越來越 高，無人化值守的在線激光自動打標(biāo)設(shè)備是發(fā)展的必然趨勢。
[0003] 鋁錠被打標(biāo)平面為成垛鋁錠最上層鋁錠的側(cè)斜面，具有一定得傾角。
[0004] 鋁錠垛在成品運輸機上運動，鋁錠垛之間存在位置誤差，因此可能出現(xiàn)以下三種 定位誤差： (1) 鋁錠頂部水平傾斜(鋁錠垛沿Ζ軸旋轉(zhuǎn)偏移）； (2) 鋁錠側(cè)面垂直傾斜(鋁錠垛沿Υ軸旋轉(zhuǎn)偏移）； (3) 鋁錠實際位置平行于傳送機偏移(鋁錠垛沿Υ軸和Ζ軸偏移)。
[0005] 激光打標(biāo)設(shè)備屬于精密儀器，激光需經(jīng)聚焦鏡頭打印表面形成標(biāo)記，在打標(biāo)過程 中對于激光聚焦鏡頭定位要求嚴(yán)格，要求激光聚焦鏡頭與被打標(biāo)平面垂直，且鏡頭與打標(biāo) 平面的距離保持為：焦距± 1mm。鋁錠在生產(chǎn)線上運動，無法裝夾，且成垛鋁錠存在以上三 種偏斜導(dǎo)致鋁錠表面無法定位，激光無法聚焦，導(dǎo)致標(biāo)刻無法完成。目前中國市場上還未出 現(xiàn)以上自動定位機構(gòu)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)。
[0007] 本發(fā)明是鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，有一個固定部件機架1和能夠相對固 定部件上下和前后移動的縱向滑軌4、橫向滑軌7,機架下方安裝有推動縱向滑軌4移動的 氣缸2,氣缸2通過氣缸連接頭與縱向滑軌4上的滑塊連接，推動縱向滑軌4上的滑塊上下 移動，縱向滑軌4上的滑塊通過螺栓連接安裝有懸臂梁10,懸臂梁10與活動支架6后端通 過彈簧9連接，位于活動支架6前端的萬向接頭13與懸臂梁10的前端通過軸連接，活動支 架6上裝有橫向滑軌7,橫向氣缸5安裝在橫向?qū)к?上，橫向氣缸5通過氣缸連接頭12與 滑塊連接，橫向滑軌7上的滑塊固定有固定板11，固定板上安裝有轉(zhuǎn)套8和激光頭3。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，可通過活動支架前端的萬向接頭和尾部的 彈簧自動調(diào)整位姿角度，以及通過固定板上的轉(zhuǎn)套的旋轉(zhuǎn)定位角度位置，定位準(zhǔn)確，提高了 生產(chǎn)效率，為鋁錠生產(chǎn)線的高速持續(xù)生產(chǎn)提供了保證。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是該發(fā)明的機構(gòu)主視圖，圖2是右視圖，圖3是俯視圖，附圖標(biāo)記及對應(yīng)名稱 為：機架1，氣缸2,激光掃描頭3,縱向滑軌4,橫向氣缸5,活動支架6,橫向滑軌7,轉(zhuǎn)套8， 彈簧9,懸臂梁10,固定板11，氣缸連接頭12,萬向接頭13。

【具體實施方式】
[0010] 如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明是鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，有一個固定部 件機架1和能夠相對固定部件上下和前后移動的縱向滑軌4、橫向滑軌7,機架下方安裝有 推動縱向滑軌4移動的氣缸2,氣缸2通過氣缸連接頭與縱向滑軌4上的滑塊連接，推動縱 向滑軌4上的滑塊上下移動，縱向滑軌4上的滑塊通過螺栓連接安裝有懸臂梁10,懸臂梁 10與活動支架6后端通過彈簧9連接，位于活動支架6前端的萬向接頭13與懸臂梁10的 前端通過軸連接，活動支架6上裝有橫向滑軌7,橫向氣缸5安裝在橫向?qū)к?上，橫向氣缸 5通過氣缸連接頭12與滑塊連接，橫向滑軌7上的滑塊固定有固定板11，固定板上安裝有 轉(zhuǎn)套8和激光掃描頭3。
[0011] 本發(fā)明用于成垛鋁錠的激光打標(biāo)專用自動定位，整個機構(gòu)包括固定部件機架、懸 臂梁和可相對固定部件上下和前后移動的滑軌。所述的固定部件主要由機架1和懸臂梁10 組成。上下和前后移動的滑軌是由氣缸作為動力源驅(qū)動其移動，主要用于定位用的激光掃 描頭3的高度和前后的位置。氣缸2推動懸臂梁10在縱向滑軌4上下移動，橫向滑軌7上 有活動支架6、彈簧9和激光掃描頭的固定板11，活動支架6的前端由一個萬向接頭13構(gòu) 成，活動支架6的尾端通過彈簧9和懸臂梁10連接在一起，可以在一定范圍內(nèi)調(diào)整任意角 度，方便自動定位。激光掃描頭3與轉(zhuǎn)套8安裝在固定板11上，保持位置相對固定。
[0012] 如圖1、圖2、圖3所示，當(dāng)被打標(biāo)鋁錠垛到達指定工位，自動定位機構(gòu)開始工作，通 過自動控制系統(tǒng)驅(qū)動上下移動的氣缸2帶動懸臂梁10、橫向滑軌7、激光掃描頭3向下運 動，當(dāng)活動支架6前端的萬向接頭13碰撞鋁錠垛的上表面，萬向接頭13自動調(diào)整角度，使 萬向接頭13的下表面與成垛鋁錠上表面完全貼附，保證活動支架6與成垛鋁錠垂直，這時 機構(gòu)定位了成垛鋁錠的高度和位姿角度，機構(gòu)向下的運動停止。然后控制前后移動的橫向 氣缸5帶動固定板11以及激光掃描頭3向前運動，當(dāng)轉(zhuǎn)套8碰撞到鋁錠垛的側(cè)表面時，自 動旋轉(zhuǎn)調(diào)整左右角度，使兩個轉(zhuǎn)套8完全貼附鋁錠打標(biāo)側(cè)表面，保證激光掃描頭發(fā)出的光 線與打標(biāo)側(cè)表面垂直，激光掃描頭3向前運動停止。計算機控制激光頭開始打標(biāo)，打標(biāo)完成 之后，機構(gòu)恢復(fù)到初始位置。
【權(quán)利要求】
1. 鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，其特征在于有一個固定部件機架（1)和能夠相 對固定部件上下和前后移動的縱向滑軌（4)、橫向滑軌（7)，機架下方安裝有推動縱向滑軌 (4)移動的氣缸（2)，氣缸（2)通過氣缸連接頭與縱向滑軌（4)上的滑塊連接，推動縱向滑 軌（4)上的滑塊上下移動，縱向滑軌（4)上的滑塊通過螺栓連接安裝有懸臂梁（10)，懸臂梁 (10)與活動支架（6)后端通過彈簧（9)連接，位于活動支架（6)前端的萬向接頭（13)與懸 臂梁（10)的前端通過軸連接，活動支架（6)上裝有橫向滑軌（7)，橫向氣缸（5)安裝在橫向 導(dǎo)軌（7)上，橫向氣缸（5)通過氣缸連接頭（12)與滑塊連接，橫向滑軌（7)上的滑塊固定有 固定板（11)，固定板上安裝有轉(zhuǎn)套（8)和激光掃描頭（3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，其特征是活動支架（6)的 尾端通過彈簧（9)與懸臂梁（10)連接，能夠任意調(diào)整激光頭的位姿角度，使激光掃描頭（3) 能夠自動定位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁錠激光打標(biāo)專用自動定位機構(gòu)，其特征是：激光掃描頭（3) 與轉(zhuǎn)套（8)安裝在固定板（11)上，固定板（11)安裝在活動支架（6)上，激光掃描頭（3)與 轉(zhuǎn)套（8)始終保持相對位置固定；轉(zhuǎn)套（8)能夠繞軸旋轉(zhuǎn)，使激光掃描頭（3)與被打標(biāo)側(cè)面 垂直定位。
【文檔編號】B41J11/00GK104057720SQ201410303495
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】李建華, 趙偉平, 芮執(zhí)元, 馮瑞成, 雷春麗, 郭俊峰, 劉軍, 任麗娜, 陳敏澤 申請人:蘭州理工大學(xué), 蘭州愛賽特機電科技有限公司