CN210475879U

CN210475879U - 一种钢板在线激光打标装置

Info

Publication number: CN210475879U
Application number: CN201921605489.XU
Authority: CN
Inventors: 赵三军; 周玉梅; 金越; 张志强; 于旭东
Original assignee: Zhongke Heguang Tianjin Application Laser Technology Research Institute Co ltd
Current assignee: Zhongke Heguang Tianjin Application Laser Technology Research Institute Co ltd
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2029-09-25

Abstract

本实用新型创造提供了一种钢板在线激光打标装置，包括支撑桁架、水平移动装置、垂直移动装置、激光随动系统、速度传感器、控制与操作系统、位置传感器；水平移动装置，垂直移动装置运动距离较长，可选用齿轮齿条机构，电机采用伺服或者步进伺服电机，便于精确控制。水平移动装置用于激光随动系统到位后，跟随钢板运动。因为激光出光口到钢板的距离影响打标质量，垂直移动装置作用是精确控制激光出光口到达钢板的距离，保障打标质量。激光随时系统的出光口有精密距离传感器，与Y轴伺服电机做闭环控制，保障出光口到钢板的距离要求本实用新型创造实现了钢板在线激光打标，本装置有灵敏度高、自动化程度高和操作简单的特点，便于推广使用。

Description

一种钢板在线激光打标装置

技术领域

本发明创造属于激光加工设备领域，尤其是涉及一种钢板在线激光打标装置。

背景技术

钢板在线激光打标技术来源了激光打标技术，是传统的固定式激光打标技术和自动化控制技术的结合。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级。在线钢板激光打标技术是替代现有钢厂使用的气动多针头专用打标机。

目前钢厂普遍使用的气动多针头专用打标机，存在打标字迹不清晰，多针头带来的设备庞大、气路复杂，针头易换且更换难度大等缺点。激光打标技术有打标机镜头较轻；线路少，仅有一根光纤和数根电控线；光学器件稳定，寿命长等优点。

利用激光打标技术代替原有的气动多针头打标技术可实现节约采购和维护成本，操作更简化，稳定性更强，打标字迹更清晰等。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种钢板在线激光打标装置，以实现质量轻、线路少、稳定性强、寿命长、成本低、操作简单和打标字迹清晰。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种钢板在线激光打标装置，包括支撑桁架、水平移动装置、垂直移动装置、激光随动系统、速度传感器、控制与操作系统、位置传感器；其中，水平移动装置设置在支撑桁架上，平行于钢板运动方向；

垂直移动装置设置在水平移动装置上，垂直于钢板运动方向，与水平移动装置实现平面运动；

激光随动系统设置在垂直移动装置下方，用于实现打标；

控制与操作系统用于控制激光随动系统动作；

速度传感器设置在产线钢板传动带下方，用于测量钢板移动速度；

位置传感器设置在支撑桁架上，用于感应钢板到位信号；

控制与操作系统用于采集传感器数据，并控制其他各部件动作。

进一步的，所述水平移动装置和垂直移动装置为齿轮齿条机构，电机采用伺服或者步进伺服电机。

进一步的，所述水平移动装置用于激光随动系统到位后，跟随钢板运动。

进一步的，所述垂直移动装置用于控制激光出光口到达钢板的距离。

进一步的，所述激光随动系统包括连接座，连接座上设有滑杆，滑杆下方连接随动座，随动座内有滑动轴承，可以在滑杆上水平滑动，随动座两端设有弹簧，弹簧下端设有吸附杆，吸附杆下方设有电磁铁，随动座上还设有激光发射头，激光发射头右侧设有精密测距传感器，激光发射头右侧下方还设有出光口。

进一步的，所述弹簧用于减震，减少激光发射头的冲击振动。

进一步的，所述支撑桁架用于水平移动装置的丝杠或者齿条的支撑和固定。

进一步的，所述激光随动系统的精密测距传感器，与垂直移动装置的伺服电机做闭环控制，保障出光口到钢板的距离要求。

进一步的，所述电磁铁通电后可吸附在产线钢板上，使得激光发射头与产线钢板水平随动。

相对于现有技术，本发明创造所述的一种钢板在线激光打标装置具有以下优势。

1.本发明创造结合了传统的固定式激光打标技术和自动化控制技术，可实现钢板在线激光打标。

2.相比气动多针头打标技术，本发明创造的激光打标技术有打标机镜头较轻；线路少，仅有一根光纤和数根电控线；光学器件稳定，寿命长等优点。

3.相比气动多针头打标技术，本发明创造可实现节约采购和维护成本，操作更简化，稳定性更强，打标字迹更清晰。

4.本发明创造可推广应用。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造实施例所述的一种钢板在线激光打标装置的整体示意图；

图2为本发明创造实施例所述的激光随动系统示意图。

附图标记说明：

1-水平移动装置；2-垂直移动装置；3-激光随动系统；4-产线钢板；5-速度传感器；6-控制与操作系统；7-位置传感器；8-支撑桁架；9-连接座；10-滑杆；11-随动座；12-激光发射头；13-弹簧；14-吸附杆；15-电磁铁；16-出光口；17-精密测距传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

如图1所示，本发明创造的一种钢板在线激光打标装置，包括水平移动装置1(与钢板运动平行方向)；垂直移动装置2(垂直钢板方向)；激光随动系统3；产线钢板4；速度传感器5；控制与操作系统6；位置传感器7；支撑桁架8。水平移动装置1设置在支撑桁架8上，平行于钢板运动方向；垂直移动装置2设置在水平移动装置1上，垂直于钢板运动方向，与水平移动装置1实现平面运动；激光随动系统3设置在垂直移动装置2下方，用于实现打标；控制与操作系统用于控制激光随动系统动作；速度传感器5设置在产线钢板传动带下方，用于测量钢板移动速度；位置传感器7设置在支撑桁架8上，用于感应钢板到位信号；控制与操作系统用于采集速度传感器5、位置传感器7数据，并控制水平移动装置1、垂直移动装置2、激光随动系统3动作。

具体的，水平移动装置1、垂直移动装置2运动距离较长，可选用齿轮齿条机构，电机采用伺服或者步进伺服电机，便于精确控制。水平移动装置1作用是激光随动系统3到位后，跟随钢板运动。因为激光出光口到钢板的距离影响打标质量，故垂直移动装置2作用是精确控制激光出光口到达钢板的距离，保障打标质量。激光随时系统3的出光口有精密测距传感器17，与垂直移动装置2的伺服电机做闭环控制，保障出光口到钢板的距离要求。

如图2所示，激光随动系统包括连接座9、滑杆10、随动座11、激光发射头12、弹簧13；吸附杆14；电磁铁15；出光口16；精密测距传感器17。

具体的，随动座11内有滑动轴承，可以在滑杆10上水平滑动；电磁铁15，通电后可吸附在产线钢板4上，使得激光发射头12与产线钢板4水平随动。弹簧起到减震作用13，减少激光发射头12的冲击振动。

本发明创造的工作过程如下：

产线钢板4进入本系统，触发位置传感器7，控制与操作系统收到指令后，延时设定时间后，垂直移动装置2下移，精密测距传感器17感应到钢板的距离，到达设定距离后，垂直移动装置2停止下降；同时电磁铁15通电，吸附在产线钢板4上随动。同时，水平移动装置1根据速度传感器5的信号同步运动，需要说明是，因为水平移动装置1的水平运动是从零加速到钢板速度的，而钢板是匀速的，这就会产生位移差，滑杆10和随动座11的相对运动来能够抵消此位移差。随动后，出光口16发射激光进行打标。打标完毕后，电磁铁15断电，垂直移动装置2抬起，水平移动装置2回到起始位。至此，一次打标完成。

需要说明的是，本发明创造所用的速度传感器、位置传感器、控制与操作系统等电学部件都是本领域的常用部件，各部件之间的连接关系也是本领域的常规连接关系，是现有技术，各个部件以及连接关系不是本申请的创新点。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims

1.一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：包括支撑桁架、水平移动装置、垂直移动装置、激光随动系统、速度传感器、控制与操作系统、位置传感器；其中，

水平移动装置设置在支撑桁架上，平行于钢板运动方向；

激光随动系统设置在垂直移动装置下方，用于实现打标；

控制与操作系统用于控制激光随动系统动作；

位置传感器设置在支撑桁架上，用于感应钢板到位信号；

2.根据权利要求1所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述水平移动装置和垂直移动装置为齿轮齿条机构，电机采用伺服或者步进伺服电机。

3.根据权利要求1所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述水平移动装置用于激光随动系统到位后，跟随钢板运动。

4.根据权利要求1所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述垂直移动装置用于控制激光出光口到达钢板的距离。

5.根据权利要求1所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述激光随动系统包括连接座，连接座上设有滑杆，滑杆下方连接随动座，随动座内有滑动轴承，可以在滑杆上水平滑动，随动座两端设有弹簧，弹簧下端设有吸附杆，吸附杆下方设有电磁铁，随动座上还设有激光发射头，激光发射头右侧设有精密测距传感器，激光发射头右侧下方还设有出光口。

6.根据权利要求5所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述弹簧用于减震，减少激光发射头的冲击振动。

7.根据权利要求2所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述支撑桁架用于水平移动装置的丝杠或者齿条的支撑和固定。

8.根据权利要求5所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述激光随动系统的精密测距传感器，与垂直移动装置的伺服电机做闭环控制，保障出光口到钢板的距离要求。

9.根据权利要求5所述的一种钢板在线激光打标装置，其特征在于：所述电磁铁通电后可吸附在产线钢板上，使得激光发射头与产线钢板水平随动。