阅读说明：本技术 激光打标设备 (Laser marking device ) 是由 郭缙 曹洪涛 刘亮 黄海庆 杨柯 吕启涛 高云峰 于 2020-05-12 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种激光打标设备,包括激光器、转盘机构和挡光组件,转盘机构的旋转盘上设有至少2个载料位,并利用隔板将各载料位分隔开来,挡光组件能够与隔板围合形成遮蔽腔,当旋转盘转动至使得其中一个载料位的工件位于遮蔽腔时,激光器所出射的激光束能够穿过挡光组件上的窗口入射位于遮蔽腔内的工件。本发明的激光打标设备,利用旋转盘转动的方式,使得多个载料位上的工件能够高效的转移至遮蔽腔,并且在遮蔽腔的遮蔽下,外界光束不会干扰激光打标设备对工件的识别定位,从而在提高加工效率的同时提高加工精度。(The invention relates to laser marking equipment which comprises a laser, a turntable mechanism and a light blocking assembly, wherein at least 2 material loading positions are arranged on a rotating disk of the turntable mechanism, each material loading position is separated by a partition plate, the light blocking assembly and the partition plates can enclose to form a shielding cavity, and when the rotating disk rotates to enable a workpiece at one material loading position to be located in the shielding cavity, a laser beam emitted by the laser can penetrate through a window in the light blocking assembly to be incident on the workpiece located in the shielding cavity. According to the laser marking equipment, the workpieces on the multiple loading positions can be efficiently transferred to the shielding cavity in a rotating mode of the rotating disk, and under the shielding of the shielding cavity, the identification and positioning of the laser marking equipment on the workpieces cannot be interfered by external light beams, so that the machining efficiency is improved, and the machining precision is improved.)

激光打标设备

技术领域

本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及激光打标设备。

背景技术

随着激光加工技术在各行业的广泛应用，越来越多的采取自动化加工替代传统的人工，例如，采取激光打标设备对工件进行打标操作，有效提供加工效率和质量。然而，目前的激光打标设备，其加工效率还有待进一步提升，且在激光打标作业时，外部的光线容易影响激光打标设备对工件的识别定位精度，影响加工精度。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高加工效率的同时，提高加工精度的激光打标设备。

本发明提供一种激光打标设备，包括：

激光器，用于出射激光束；

转盘机构，包括旋转盘、隔板和驱动件，所述旋转盘上设有至少2个载料位，所述载料位用于承载工件，所述隔板与所述旋转盘相连，并将各载料位分隔开来，所述驱动件用于驱使所述旋转盘旋转运动；

挡光组件，能够与所述隔板围合形成遮蔽腔，且所述挡光组件上预留有窗口，当所述旋转盘转动至使得其中一个载料位的工件位于所述遮蔽腔时，所述激光器所出射的激光束能够穿过所述窗口入射位于所述遮蔽腔内的工件。

在其中一个实施例中，所述旋转盘上设有2个载料位，所述隔板与所述旋转盘垂直设置，2个载料位以所述隔板为镜像面呈镜像设置。

在其中一个实施例中，所述挡光组件包括横板和2个支撑板，2个所述支撑板分别垂直连接于所述横板的相对两侧，所述窗口开设于所述横板。

在其中一个实施例中，所述横板上安装有一个或多个灯条，所述灯条位于所述窗口的周侧或上方。

在其中一个实施例中，所述激光器上连接有CCD相机，所述CCD相机用于位于所述遮蔽腔内的工件进行识别定位，所述激光器与所述CCD相机通过控制器信号相连，所述控制器能够根据所述CCD相机所识别的位置控制所述激光器对工件进行激光打标。

在其中一个实施例中，所述激光打标设备包括遮光组件，所述遮光组件用于选择性地遮挡所述CCD相机的镜头。

在其中一个实施例中，所述遮光组件包括遮光板以及伸缩驱动件，所述遮光板能够在所述伸缩驱动件的驱使下相对所述CCD相机移动至第一位置和第二位置，当所述遮光板移动至第一位置时，所述遮光板遮挡所述CCD相机的镜头，当所述遮光板移动至第二位置时，所述遮光板解除对所述CCD相机的镜头的遮挡。

在其中一个实施例中，所述伸缩驱动件安装于所述激光器上或所述伸缩驱动件安装于所述挡光组件上。

在其中一个实施例中，所述工件通过载料治具放置于所述载料位，所述旋转盘上的与所述载料位对应位置开设有通槽，所述激光打标设备包括顶升定位组件，所述顶升定位组件包括顶板和顶升驱动件，当其中一个载料位的工件位于所述遮蔽腔时，所述顶板能够在所述顶升驱动件的驱使下穿过所述通槽，并承托所述载料治具顶升移动，使得所述载料治具与所述旋转盘分离。

在其中一个实施例中，所述载料治具的相对两侧设有提手，当所述载料治具随所述旋转盘的转动而从所述遮蔽腔移出时，抓握所述提手能够将所述载料治具从所述旋转盘上取下。

本发明的激光打标设备，包括激光器、转盘机构和挡光组件，转盘机构的旋转盘上设有至少2个载料位，并利用隔板将各载料位分隔开来，挡光组件能够与隔板围合形成遮蔽腔，当旋转盘转动至使得其中一个载料位的工件位于遮蔽腔时，激光器所出射的激光束能够穿过挡光组件上的窗口入射位于遮蔽腔内的工件，以进行打标加工，这种利用旋转盘转动的方式，使得多个载料位上的工件能够高效的转移至遮蔽腔，并且在遮蔽腔的遮蔽下，外界光束不会干扰激光打标设备对工件的识别定位，从而在提高加工效率的同时提高加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施例的激光打标设备的结构示意图；

图2为一实施例的激光打标设备的转盘机构的结构示意图；

图3为一实施例的激光打标设备中，载料治具的立体结构示意图；

图4为一实施例的激光打标设备中，挡光组件及遮光组件的结构示意图；

图5为一实施例的激光打标设备中，挡光组件与转盘机构的装配结构示意图；

图6为一实施例的激光打标设备中，顶升定位组件的结构示意图；

图7为一实施例的激光打标设备的激光器的结构示意图；

图8为一实施例的激光打标设备的调焦机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1所示，图1示意性示出了一实施例中的激光打标设备的结构。激光打标设备包括机柜10、转盘机构20、挡光组件30和激光器40。机柜10能够为激光打标设备的控制器提供容置空间，同时，机柜10还能为转盘机构20、挡光组件30和激光器40等结构提供支撑，为了便于描述，将机柜10的顶面称为“工作台10a”，转盘机构20、挡光组件30和激光器40均安装于工作台10a上。

其中，激光器40用于出射激光束，激光器40的类型可以是固态激光器，也可以是半导体激光器。

在一些实施例中，激光器40可以是能够出射波长为532nm绿光激光的固体激光器40，对于激光器40的类型在此不做限定，只要能够适应对相应工件的打标需要即可。

结合图2所示，图2示意性示出了一实施例的激光打标设备的转盘机构20的结构。转盘机构20包括旋转盘21、隔板22和驱动件。旋转盘21上设有至少2个载料位，载料位用于承载工件。载料位可以是由若干隔棱21a围合形成的限位区域，从而由于承载工件的载料治具25可以稳定地放置在该隔棱21a围合的限位区域内，不容易在旋转盘21转动时产生移位。在其他实施例中，载料位也可以是其它一体成型于旋转盘21的结构形成，在此不作限定，只需要旋转盘21的载料位能够承载相应的工件或承载由于放置工件的载料治具25即可。

需要说明的是，各载料位是围绕旋转盘21的旋转中心设置，从而随着旋转盘21的转动，各载料位将依次移动至相应的打标位置，该打标位置是指激光打标装置对工件进行打标时，该被打标的工件当前所处的位置，也就是说，只有在工件处于该打标位置下，激光打标装置才能对位于该打标位置的工件进行激光打标。

隔板22与旋转盘21相连，并将各载料位分隔开来，可以理解地，隔板22的数量可以根据旋转盘21上的载料位进行适应调整，例如，在一些实施例中，旋转盘21上具有2个载料位时，旋转盘21上仅需设置1个隔板22，即可将2个载料位分隔开。再例如，在一些实施例中，旋转盘21上设有3个载料位时，相邻的载料位之间需要利用隔板22进行分隔，此时，利用3个隔板22即可将各载料位分隔开。

该实施例中，驱动件可以是伺服电机，也可以是电缸。只要驱动件能够提供动力源，驱使旋转盘21旋转运动即可，从而利用驱动件驱使旋转盘21的转动，使得旋转盘21上的各载料位所承载的工件能够移动至打标位置，提高工件转移效率，减少待料时间，从而有效激光打标设备的自动化效率。

在驱动件为伺服电机的实施例中，伺服电机可以是设置于凸棱分割器24上，凸棱分割器24作为一种高速精密的转动机构，其能够对旋转盘21的转动角度进行精确定位，从而使得相应的工件移动至打标位置。

上述实施例中，挡光组件30可以在激光打标设备对相应工件进行打标时，对外界光线遮挡，使得工件处于独立的加工环境中，从而在激光打标设备对工件进行识别定位时，不会受到干扰，进而精准地对工件进行激光打标，提高加工精度。

具体地，挡光组件30能够与隔板22围合形成遮蔽腔，从而该遮蔽腔使得外界光线不能够对激光打标的工件产生光线干扰，进而激光打标设备对工件进行打标的位置不会因光线干扰而产生移位，有效确保激光打标设备对工件的激光打标精度。

需要特别指出的是，结合图4所示，挡光组件30上预留有窗口311，以利用窗口311适应激光束穿过需要，确切的说，当旋转盘21转动至使得其中一个载料位的工件位于遮蔽腔时，激光器40所出射的激光束能够穿过窗口311入射位于遮蔽腔内的工件。

结合图4和图5所示，挡光组件30呈半包围的框状，具体地，挡光组件30包括横板31和2个支撑板32，2个支撑板32分别垂直连接于横板31的相对两侧，窗口311开设于横板31。两个支撑板32将横板31架设在工作台10a上，并且横板31横跨于旋转盘21的上方，从而在旋转盘21转动时，旋转盘21上的隔板22能够转动至两个支撑板32之间，并与横板31、两个支撑板32围合形成遮蔽腔。

在一些实施方式中，旋转盘21上设有2个载料位，隔板22与旋转盘21垂直设置，2个载料位以隔板22为镜像面呈镜像设置，从而旋转盘21旋转180°时，2个载料位互换位置，也就是说，这种结构设置下，一个载料位处的工件处于打标位置，另一个载料位将位于隔板22的背向打标位置的一侧，以便进行同步上下料，有效减少待料时间，提高加工效率。

结合图7所示，激光器40上连接有CCD相机43，具体地，CCD相机43可以是安装在激光器40的壳罩41上。CCD相机43用于位于遮蔽腔内的工件进行识别定位，激光器40与CCD相机43通过控制器信号相连，控制器能够根据CCD相机43所识别的位置控制激光器40对工件进行激光打标。激光器40的出射激光束的部分可以是包含有振镜系统的激光头42，以利用振镜进行偏转激光光束，实现打标扫描，对于振镜系统可以是现有的常用类型，在此不做赘述。

结合图4所示，横板31上安装有一个或多个灯条，灯条位于窗口311的周侧或上方，以利用灯条发出的光透光窗口311照射工件，从而适应工件的打光需要，以便CCD相机43更好地对工件进行识别定位。

为了便于理解，将位于窗口311的侧边的灯条称为“第一灯条33”，将架设于窗口311的上方的灯条称为“第二灯条35”，在需要对工件进行辨识定位时，可以独立地开启第一灯条33或第二灯条35，从而使得工件被照亮，以便CCD相机43能够清晰成像，以实现对工件的辨识定位，从而利于激光器40找准打标位置，提高打标精度。

继续参阅图4所示，第一灯条33可以是利用第一支架33a安装于横板31上，相应地，第二灯条35可以是通过第二支架34安装于横板31上。

在一些实施例中，第一支架33a和第二支架34可以调节相应灯条的安装高度。

以第二支架34为例，第二支架34包括支撑杆341和安装片342，安装片342上开设有长条形孔34a，从而可以利用螺钉或螺栓等锁紧件穿过该长条形孔34a的不同位置，将安装片342安装在支撑杆341的不同高度，在将第二灯条35安装于安装片342后，第二灯条35将能够在合适的高度对工件进行打光。为了更好的适应第二灯条35的打光角度调整，安装片342上开设有弧形槽34b，利用穿过该弧形槽34b的锁紧件将第二灯条35与安装片342连接在一起，弧形槽34b能够适应锁紧件安装位置调整，使得第二灯条35朝向不同方向，实现打光角度调整。

在一些实施方式中，激光打标设备包括遮光组件，遮光组件用于选择性地遮挡CCD相机43的镜头43a。在激光器40所出射的激光束对工件进行激光打标时，此时不再需要CCD相机43对工件进行识别，因此利用遮光组件遮挡CCD相机43的镜头43a，可以避免激光束被反射进入CCD相机43，以避免CCD相机43的感光模组被灼伤受伤。

遮光组件包括遮光板37以及伸缩驱动件36，遮光板37能够在伸缩驱动件36的驱使下相对CCD相机43移动至第一位置和第二位置，当遮光板37移动至第一位置时，遮光板37遮挡CCD相机43的镜头43a，当遮光板37移动至第二位置时，遮光板37解除对CCD相机43的镜头43a的遮挡。

需要说明的是，伸缩驱动件36可以是安装于激光器40上，也可以是安装于挡光组件30上，只要伸缩驱动件36伸缩运动时，能够调整遮光板37的位置，对CCD相机43的镜头43a具有遮挡状态和解除遮挡状态即可。以伸缩驱动件36安装于挡光组件30为例，在挡光组件30包括横板31的实施例中，伸缩驱动件36可以是通过支撑架安装固定于横板31上。

上述实施例中，伸缩驱动件36可以是气缸，遮光板37与气缸的伸缩杆相连接，利用气缸的伸缩杆的伸缩运动，调整遮光板37的位置，在激光束对工件进行打标时，遮光板37遮挡在CCD相机43的镜头43a处，避免激光进入CCD相机43而影响CCD相机43的使用寿命。

结合图2和图3所示，工件通过载料治具25放置于载料位。载料治具25可以是仿形治具，根据工件的类型进行设置，使得工件能够稳定地固定于载料治具25上。

可以理解地，载料治具25设有用于放置工件的载料承台253。载料承台253可以是多个可以调节安装位置的定位块组成，从而可以适应工件的形状进行调整，对工件进行稳定承载。

在一些实施例中，载料承台253是设置在载料治具25的底板251上，利用底板251作为载料承台253的安装载体，并且也便于载料治具25的整体取放操作。

结合图3所示，载料治具25的相对两侧设有提手252，提升可以是固定连接于底板251的两侧，当载料治具25随旋转盘21的转动而从遮蔽腔移出时，抓握提手252能够将载料治具25从旋转盘21上取下。

旋转盘21上的与载料位对应位置开设有通槽(图未示)。结合图6所示，激光打标设备包括顶升定位组件60，顶升定位组件60包括顶升驱动件61和顶板62，当其中一个载料位的工件位于遮蔽腔时，顶板62能够在顶升驱动件61的驱使下穿过通槽，并承托载料治具25顶升移动，使得载料治具25与旋转盘21分离。

利用这种结构，在需要对载料治具25内的工件进行加工时，由于顶板62能够将载料治具25顶升并与旋转盘21分离，从而顶板62将作为激光打标加工时的恒定承载位置，继而在自动化加工过程中，所有的工件都将能够得到一致性加工。即使旋转盘21旋转运动时与载料治具25产生的错位，顶升定位组件60将载料治具25与旋转盘21分离后，载料治具25均是处于一致的位置，从而确保了工件加工一致性，也即打标效果稳定。

顶升驱动件61可以是气缸，顶升驱动件61通过安装板63安装于工作台10a上，并位于旋转盘21的下方，从而在顶升驱动件61顶升顶板62时，顶板62相对旋转盘21升降运动，以便顶板62上顶的过程中，承托载料治具25离开旋转盘21。

在一些实施例中，结合图1和图8所示，激光打标设备还包括调焦机构50，调焦机构50用于调整激光器40的高度，从而使得激光器40距离旋转盘不同高度处，对工件进行激光打标。

调焦机构50包括安装座51、升降台52、升降杆53和手轮54。安装座51安装于工作台10a上，升降台52可升降地安装于安装座51上，升降杆53与手轮54联动连接，并用于驱使升降台52相对安装座51升降运动。

激光器40安装于升降台52上，以随着升降台52升降运动，进而调整激光器40相对旋转盘的距离，实现调焦。

手轮54与升降杆53之间的联动连接方式可以是齿啮合传动，例如，手轮54上连接有具有齿轮(图未示)的转动杆(图未示)，转动杆与安装座51转动连接，并通过操控手轮54使得转动杆旋转运动。升降杆53上设有与转动杆的齿轮相啮合的齿合部，从而在转动手轮54时，转动杆啮合传动升降杆53升降运动，进而升降杆53带动升降台52相对安装座51升降运动，调整激光器40的高度，实现调焦。

升降台52上设有相互平行的一个或一个以上的导向板55，如图8所示，升降台52上设置有2个导向板55。导向板55可伸缩运动地配合于安装座51，导向板55的延伸方向与升降杆53的延伸方向平行，从而升降台52随升降杆53升降运动时，不会产生干涉，导向板55也能够起到较好的导向效果，提高升降台52升降运动稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。