自动化打标流水线论文和设计-陈炳容

全文摘要

本实用新型涉及自动化打标流水线，包括上料装置、出料装置、控制系统、机架及水平设置在机架上的第一传送带，所述第一传送带位于所述上料装置输出端，所述出料装置位于所述第一传送带输出端。采用筛选装置统一工件朝向，提高激光打标效率和一致性；增加挡料杆，将工件导流到指定位置排序传送，增加位置传感器，工作到达指定位置后激光打标机直接工作打标，代替人工将工件拿到激光打标机下，踩踏板操作激光打标机的方式，降低了工人操作不当的危险，提高了生产效率，节省了人工成本，且工人可远离激光位置，降低操作工人眼睛被灼伤及吸入粉尘的风险；增加出料装置，直接将打标后的工件传送至集料框，自动化程度高。

主设计要求

1.一种自动化打标流水线，包括上料装置、出料装置、控制系统、机架及水平设置在机架上的第一传送带，其特征在于：所述第一传送带位于所述上料装置输出端，所述出料装置位于所述第一传送带输出端；所述上料装置包括转盘机构、槽轨、滑道及筛选机构，所述槽轨和滑道安装在所述转盘机构上，所述滑道倾斜布置且与槽轨末端和第一传送带输入端相对接，所述筛选机构安装在所述槽轨上；所述筛选机构包括导向组件、筛选光电传感器、筛选气缸、铰接杆，所述筛选气缸安装在所述槽轨的一侧，所述铰接杆连接在筛选气缸的活塞杆上，所述筛选光电传感器安装在所述筛选气缸正上方，所述导向组件安装在槽轨底部并与筛选气缸相对应，所述导向组件所在的槽轨位置处开设有回流口。

设计方案

1.一种自动化打标流水线，包括上料装置、出料装置、控制系统、机架及水平设置在机架上的第一传送带，其特征在于：所述第一传送带位于所述上料装置输出端，所述出料装置位于所述第一传送带输出端；

所述上料装置包括转盘机构、槽轨、滑道及筛选机构，所述槽轨和滑道安装在所述转盘机构上，所述滑道倾斜布置且与槽轨末端和第一传送带输入端相对接，所述筛选机构安装在所述槽轨上；

所述筛选机构包括导向组件、筛选光电传感器、筛选气缸、铰接杆，所述筛选气缸安装在所述槽轨的一侧，所述铰接杆连接在筛选气缸的活塞杆上，所述筛选光电传感器安装在所述筛选气缸正上方，所述导向组件安装在槽轨底部并与筛选气缸相对应，所述导向组件所在的槽轨位置处开设有回流口。

2.根据权利要求1所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述导向组件包括导向块，所述导向块固定在槽轨底部并与筛选气缸相对应，所述导向块与筛选气缸所在侧的槽轨侧面的间距仅有一个工件的宽度。

3.根据权利要求1所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述导向组件包括活动块、升降气缸及两个固定块，所述升降气缸安装在所述槽轨上，所述活动块连接在所述升降气缸上并与筛选气缸相对应，所述活动块为倾斜布置的斜板，所述活动块沿槽轨两侧的槽轨底端各安装有固定块，所述活动块与筛选气缸所在侧的槽轨侧面的间距仅有一个工件的宽度，所述固定块的靠近活动块的一端距离筛选气缸所在侧的槽轨侧面仅有一个工件的宽度。

4.根据权利要求1所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述机架上还设置有驱动第一传送带运转的第一电机以及位于所述第一传送带侧边且沿所述第一传送带的传送方向依次排列的挡料杆、位置传感器和激光打标机，所述挡料杆与所述第一传送带相平行，所述位置传感器的感应方向朝向所述第一传送带且与所述第一传送带的传送方向相垂直，所述激光打标机的激光发射器位于所述第一传送带上方或侧边，所述第一电机、所述位置传感器和所述激光打标机与所述控制系统通讯连接。

5.根据权利要求4所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述位置传感器为光电传感器，所述光电传感器安装在所述机架上且位于第一传送带侧面，所述光电传感器的感应方向向下或水平朝向第一传送带。

6.根据权利要求4所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述位置传感器为磁场传感器，所述磁场传感器安装在所述机架上，所述磁场传感器位于第一传送带下方或上方或侧面。

7.根据权利要求1所述的自动化打标流水线，其特征在于：

所述出料装置为独立运作的输送机构；或者

所述出料装置包括悬臂架、第二传送带、集料框，所述悬臂架转动连接在所述机架靠近所述第一传送带的出料端的位置处，所述悬臂架上设置有第二传送带，所述第二传送带的进料端和所述第一传送带的出料端相对应，所述第二传送带的出料端位于所述集料框内。

8.根据权利要求7所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述第二传送带上等间距设置有多个隔板，所述隔板的长度方向与所述第二传送带的宽度方向相同，每相邻两个所述隔板之间形成用于放置工件的放置槽。

9.根据权利要求7所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述第一传送带的驱动轴位于所述第一传送带的出料端，所述第二传送带的驱动轴位于所述第二传送带的进料端，且所述第二传送带的驱动轴和所述第一传送带的驱动轴之间通过皮带或链条传动连接。

10.根据权利要求7所述的自动化打标流水线，其特征在于：所述机架上还设置有第二电机，所述悬臂架上固定连接有驱动轮，所述机架与所述悬臂架转动连接的转动轴与所述驱动轮同轴连接，所述第二电机的输出轴与所述驱动轮通过皮带或链条传动连接。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及激光打标机领域，特别是涉及一种自动化打标流水线。

背景技术

目前，激光打标的原始方式是采用一般的流水线输送工件的方式，且要对杂乱摆放的工件进行准确的加工，需要由人工逐个进行定位。现有工作方式为人工将工件逐个放入预先做好的定位工装中，并且检查放入的位置和方向都准确，然后再将装好工件的定位工装放到激光打标机上进行打标。打完后从打标机上取下，将工件取下，定位工装装上下一个工件进行打标，当传送带将工件传动到出料端后需要人工将工件从传送带上取下装框。

这种打标流水线存在如下缺陷：其一、工件在输送过程中，朝同一个方向的概率很低，造成打标后的工件上显示的标识不在同一个面上；其二、人工将工件固定在激光打标机的发射器下方的工装上，然后再启动激光打标机进行打标，这种打标方式效率相对较低，操作的一致性不足，且人工成本较大；其三、打标好的工件需要人工取下，自动化程度相对较低。

实用新型内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型提供一种自动化打标流水线。

本实用新型采用的技术解决方案是：

一种自动化打标流水线，包括上料装置、出料装置、控制系统、机架及水平设置在机架上的第一传送带，其特征在于：所述第一传送带位于所述上料装置输出端，所述出料装置位于所述第一传送带输出端；

作为本发明的进一步改进，所述导向组件包括导向块，所述导向块固定在槽轨底部并与筛选气缸相对应，所述导向块与筛选气缸所在侧的槽轨侧面的间距仅有一个工件的宽度。

作为本发明的进一步改进，所述导向组件包括活动块、升降气缸及两个固定块，所述升降气缸安装在所述槽轨上，所述活动块连接在所述升降气缸上并与筛选气缸相对应，所述活动块为倾斜布置的斜板，所述活动块沿槽轨两侧的槽轨底端各安装有固定块，所述活动块与筛选气缸所在侧的槽轨侧面的间距仅有一个工件的宽度，所述固定块的靠近活动块的一端距离筛选气缸所在侧的槽轨侧面仅有一个工件的宽度。

作为本发明的进一步改进，所述机架上还设置有驱动第一传送带运转的第一电机以及位于所述第一传送带侧边且沿所述第一传送带的传送方向依次排列的挡料杆、位置传感器和激光打标机，所述挡料杆与所述第一传送带相平行，所述位置传感器的感应方向朝向所述第一传送带且与所述第一传送带的传送方向相垂直，所述激光打标机的激光发射器位于所述第一传送带上方或侧边，所述第一电机、所述位置传感器和所述激光打标机与所述控制系统通讯连接。

作为本发明的进一步改进，所述位置传感器为光电传感器，所述光电传感器安装在所述机架上且位于第一传送带侧面，所述光电传感器的感应方向向下或水平朝向第一传送带。

作为本发明的进一步改进，所述位置传感器为磁场传感器，所述磁场传感器安装在所述机架上，所述磁场传感器位于第一传送带下方或上方或侧面。

作为本发明的进一步改进，所述出料装置为独立运作的输送机构；或者所述出料装置包括悬臂架、第二传送带、集料框，所述悬臂架转动连接在所述机架靠近所述第一传送带的出料端的位置处，所述悬臂架上设置有第二传送带，所述第二传送带的进料端和所述第一传送带的出料端相对应，所述第二传送带的出料端位于所述集料框内。

作为本发明的进一步改进，所述第二传送带上等间距设置有多个隔板，所述隔板的长度方向与所述第二传送带的宽度方向相同，每相邻两个所述隔板之间形成用于放置工件的放置槽。

作为本发明的进一步改进，所述第一传送带的驱动轴位于所述第一传送带的出料端，所述第二传送带的驱动轴位于所述第二传送带的进料端，且所述第二传送带的驱动轴和所述第一传送带的驱动轴之间通过皮带或链条传动连接。

作为本发明的进一步改进，所述机架上还设置有第二电机，所述悬臂架上固定连接有驱动轮，所述机架与所述悬臂架转动连接的转动轴与所述驱动轮同轴连接，所述第二电机的输出轴与所述驱动轮通过皮带或链条传动连接。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

1、采用筛选装置统一工件朝向，提高激光打标效率和一致性；

2、增加挡料杆，将工件导流到指定位置排序传送，增加位置传感器，工作到达指定位置后激光打标机直接工作打标，代替人工将工件拿到激光打标机下，踩踏板操作激光打标机的方式，降低了工人操作不当的危险，提高了生产效率，节省了人工成本；

3、增加出料装置，直接将打标后的工件传送至集料框，自动化程度高；

4、采用传感器感应自动打标，无需工人操作，工人可远离激光位置，可降低眼睛被灼伤及吸入粉尘的风险。

附图说明

图1为本实用新型自动化打标流水线的整体结构示意图。

图2为上料装置的结构示意图。

图3为实施例1中导向组件的结构示意图。

图4为光电传感器的位置布置图。

图5为磁感定位装置的位置布置图。

图6为磁感定位装置的结构示意图。

图7为第二传送带的皮带结构示意图。

图8为实施例2中导向组件的结构示意图。

附图标记说明：1、上料装置；2、出料装置；3、机架；4、第一传送带；11、转盘机构；12、槽轨；13、筛选机构；14、滑道；15、安装板；21、悬臂架；22、第二传送带；23、集料框；24、第二电机；25、驱动轮；31、挡料杆；32、位置传感器；33、激光打标机；111、转盘；112、转盘机架；131、导向组件；132、筛选光电传感器；133、筛选气缸；134、铰接杆；135、回流口；221、隔板；222、放置槽；321、光电传感器；322、磁感定位装置；1311、导向块；1312、固定块；1313、活动块；1314、升降气缸；3221、滑块；3222、紧固件；3223、滑板；3224、盖板；3225、磁场传感器；3226、拉板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

实施例1：

如图1-7所示，本实施例提供一种自动化打标流水线，包括上料装置1、出料装置2、控制系统(图中未示出)、机架3及水平设置在机架3上的第一传送带4，第一传送带4位于上料装置1输出端，出料装置2位于第一传送带4输出端。

上料装置1包括转盘机构11、槽轨12、筛选机构13及滑道14，转盘机构11包括转盘111、转盘机架112及固装在转盘机架112上的转盘电机（图中未示出），转盘电机驱动转盘111进行转动，转盘111与转盘机架112的可水平转动安装方式为常规构造，在此不再赘述。槽轨12通过连接架（图中未示出）安装在转盘机构11的转盘机架112上并悬空设置于转盘111的上方，槽轨12由多个立式侧板构成且不随转盘111转动，所述滑道14倾斜布置且与槽轨12末端和第一传送带4输入端相对接，所述滑道14安装在转盘机架112上而不随转盘111转动。当然，本实施例的滑道14也可以是水平布置而通过工件间的相互挤压实现传送。为了能够筛选出朝向不符的工件，筛选机构13安装在槽轨12上，筛选机构13包括导向组件131、筛选光电传感器132、筛选气缸133、铰接杆134，为了将工件从斜面上推出，筛选气缸133安装在槽轨12的一侧，铰接杆134连接在筛选气缸133的活塞杆上，为了能够检测出朝向不符的工件，筛选光电传感器132安装在筛选气缸133正上方，导向组件131安装在槽轨12底部并与筛选气缸133相对应，为了能将朝向不符的工件重新退回转盘机构11，导向组件131所在的槽轨12位置处开设有回流口135。

导向组件131包括导向块1311，为了能将工件准确推上导向块1311，导向块1311固定在槽轨12底部并与筛选气缸133相对应，导向块1311与槽轨12固定而不随转盘111转动，为了能够将工件导流到指定位置，且一次仅能通过一个工件，便于筛选光电传感器132进行检测，导向块1311的朝向筛选气缸133的一端与筛选气缸133所在侧的槽轨12侧面的间距仅有一个工件的宽度。

机架3优选为铝型材机架。机架3上设置有第一传送带4及其驱动电机，更高效地向激光打标机33输送工件。第一传送带4的上表面设置有防滑纹，防止工件滑动。机架3上安装有激光打标机33，激光打标机33的激光发射器位于第一传送带4上方或侧边，适应各种工件的不同打标位置。

作为位置传感器32的一种实施方式，位置传感器32为光电传感器321，安装在所述机架3上且位于第一传送带4侧面，光电传感器的感应方向向下或水平朝向第一传送带4。

作为位置传感器32的一种实施方式，位置传感器32为磁感定位装置322。磁感定位装置322包括磁场传感器3225、支架，磁场传感器3225安装在支架上，支架包括两组夹紧架、盖板3224、拉板3226。夹紧架对称布置在拉板3226两侧，各夹紧架包括滑板3223、滑块3221、紧固件3222，滑板3223和滑块3221通过紧固件3222连接，紧固件3222是螺钉。两组夹紧架的滑板3223还通过紧固件3222分别连接在盖板3224两侧下方，两组夹紧架在盖板3224作用下同步移动。拉板3226滑动配合在两组夹紧架的滑板3223之间且滑动配合在盖板3224与机架3之间。机架3设有一段空腔以容纳磁场传感器3225，空腔在第一传送带4下侧，磁场传感器3225安装在拉板3226另一端上伸进空腔且位于第一传送带4下方，使磁场传感器3225更靠近工件。磁场传感器3225与第一传送带4上表面的距离低于磁场传感器3225探测距离。为增强本实施例磁感定位装置322的适用范围，本实施例的所述机架3侧边设有一条滑槽，夹紧架的滑板3223和滑块3221可在紧固件3222作用下分别夹住滑槽沿第一传送带4输送方向任意位置的上下两端并固定住，也可沿第一传送带4运行方向滑动配合滑槽。磁场传感器3225也可位于第一传送带4上方或侧面。磁场传感器3225优选为霍尔传感器，用以探测工件到位。

机架3上还安装有挡料杆31，挡料杆31与第一传送带4相平行，使得工件以正确朝向准确通过位置传感器32探测范围。挡料杆31、位置传感器32、激光打标机33位于第一传送带4侧边且沿第一传送带4的传送方向依次排列。驱动电机、位置传感器32和激光打标机33与控制系统通讯连接，提高流水线效率。具体的通讯连接方式可以为常规的方式，只要控制系统可以控制第一传送带4、位置传感器32和激光打标机33的工作时序即可。

作为出料装置的一种实施方式：出料装置2为与机架3连接的输送机构：具体的：出料装置2包括悬臂架21、第二传送带22、集料框23，悬臂架21转动连接在机架3靠近第一传送带4的出料端的位置处，悬臂架21上设置有第二传送带22，第二传送带22的进料端和第一传送带4的出料端相对应，第二传送带22的出料端位于集料框23内。

集料框23上设置有行走轮(图中未示出)和用于驱动行走轮转动的行走电机(图中未示出)。集料框23放置在底板上，即集料框23的水平位置低于第一传送带4的水平位置。使用时，转动悬臂架21使得第二传送带22的出料端位于集料框23内，这样工件依次经过第一传送带4和第二传送带22的输送可自然流入集料框23中，当集料框23装有一定量的工件后，工件可能会碰触到第二传送带22的出料端，此时只需转动悬臂架21使第二传送带22的出料端抬高即可。需要说明的是，当第二传送带22的出料端被太高后，由于第二传送带22的长度不会改变，出料端的水平位置会往远离第一传送带4的方向移动，此时需要通过行走电机驱动行走轮转动，使得集料框23同步往远离第一传送带4的方向移动，确保第二传送带22的出料端流出的工件始终可以流入集料框23内。

优选的，在本实施例中，第二传送带22上等间距设置有多个隔板221，具体的，隔板221固定设置在第二传送带22的皮带上，隔板221为柔性板，且隔板221的长度方向与第二传送带22的宽度方向相同，每相邻两个隔板221之间形成用于放置工件的放置槽222，这样当工件从第一传送带4的出料端被送出时，可自然掉落在第二传送带22的放置槽222中，有效防止工件由于第二传送带22倾斜而在第二传送带22上滑动的现象，进而防止工件之间相互碰撞而被碰伤。

优选的，在本实施例中，机架3上设置有第一电机(图中未示出)，第一传送带4的驱动轴和第一电机的输出轴之间通过皮带或链条传动连接，第二传送带22的驱动轴和第一传送带4的驱动轴之间通过皮带或链条传动连接。这样第一传送带4和第二传送带22都通过第一电机进行驱动，可确保第一传送带4和第二传送带22的传送速度相同。

优选的，在本实施例中，机架3上设置有第二电机24，悬臂架21上固定连接有驱动轮25，驱动轮25为皮带轮或链轮，机架3与悬臂架21转动连接的转动轴与驱动轮25同轴，第二电机24的输出轴与驱动轮25之间通过皮带或链条传动连接。这样，通过第二电机24可驱动悬臂架21转动。

作为出料装置的另一种实施方式：出料装置4为独立运作的输送机构，即在上述出料装置实施方式的基础上增加一出料机架及独立控制第二传送带运转的动力电机，该出料机架与机架3相独立，动力电机安装在出料机架上。为进一步使第二传送带能够上下摆动，也在出料机架上安装上述悬臂架21、第二电机24及传动连接悬臂架21和第二电机24的传动组件。

本实施例1的工作原理及使用流程：工人将工件倒入转盘机构11，转盘电机驱动转盘111转动，工件进入槽轨12后沿着导向组件131前进至筛选光电传感器132检测位置，筛选光电传感器132检测出工件朝向不符时，筛选光电传感器132向控制系统发出信号，控制系统控制筛选气缸133工作，将工件沿着导向块1311斜面从回流口135推回转盘111，检测合格的工件顺着槽轨12落入第一传送带4，工件抵顶在挡料杆31的杆身上，工件在第一传送带4的作用下往激光打标机33的方向运动，当工件经过位置传感器32所对应的位置时，位置传感器32向控制系统发出信号，控制系统控制驱动电机停止工作，之后第一传送带4在惯性作用下继续运动将工件送到激光打标机33的下方，当然，也可以让控制系统在第一传送带4将工件送到激光打标机33的下方后在控制驱动电机停止工作；接着控制系统控制激光打标机33进行打标作业，打标完成后，控制系统再次开启驱动电机，工件顺着第一传送带4进入第二传送带22中的放置槽222，继续输送至集料框23。当集料框23装有一定量的工件后，此时转动悬臂架21使第二传送带22的出料端抬高，集料框23通过行走电机驱动行走轮转动，使得集料框23同步往远离第一传送带4的方向移动，确保第二传送带22的出料端流出的工件始终可以流入集料框23内。

实施例2：

如图8所示，本实施例与实施例1的区别仅在于导向组件131的组成构造不同，在本实施例中，导向组件131包括两个固定块1312、活动块1313、升降气缸1314，与筛选气缸133相对置的槽轨12侧板底端水平凸伸设置有安装板15，升降气缸1314安装在槽轨12的安装板15上，活动块1313连接在升降气缸1314上并与筛选气缸133相对应，活动块1313沿槽轨12两侧的槽轨12侧板底端各安装有固定块1312，固定块1312的形状优选采用扇环形，固定块1312的高度高于活动块1313的高度，两个固定块1312与活动块1313竖直向下正投影的区域形状基本呈半圆形，可以起到导向作用。活动块1313为倾斜布置的斜板，活动块1313朝向筛选气缸133的一端与筛选气缸133所在侧的槽轨12侧面的间距仅有一个工件的宽度，所述固定块1312的靠近活动块1313的一端距离筛选气缸133所在侧的槽轨12侧面仅有一个工件的宽度。

本实施例2的工作原理及使用流程：工人将工件倒入转盘机构11，转盘电机驱动转盘111转动，工件进入槽轨12后沿着固定块1312前进至筛选光电传感器132检测位置，此时活动块1313的朝向筛选气缸133的一端与转盘111之间的开口高度低于单个工件高度而能够起到整理导流工件至一致的指定检测位置，当筛选光电传感器132检测出工件朝向不符时，筛选光电传感器132向控制系统发出信号，控制升降气缸1314拉动活动块1313下降预定距离以使活动块1313朝向筛选气缸133的一端与槽轨12底壁平齐，控制系统控制筛选气缸133工作，将工件沿着活动块1313斜面从回流口135推回转盘111并通过两侧的固定块1312起到防止工件偏离作用，工件检测合格的后续流程与实施例1相同。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

设计图

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设计说明书

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