本发明专利技术提出了一种刀具条码自适应换位标刻装置及方法，采用刀具传送装置将待标刻刀具逐个送至刀具定位块中，由机械手从刀具定位块中抓取待标刻刀具，其中机械手定位待标刻刀具中心轴线位置，机械手将待标刻刀具移至标刻区域，由传感器感知待标刻刀具是否到位，而后进行标刻。本发明专利技术采用传送机、V型块和机械手实现对于大小不同的刀具自动化装刀、转换刀具工位和卸刀，尤其是设计的机械手手爪能够精确定位刀具轴心，并准确地将刀具定位到标刻区域内，解决了传统标刻方法存在的人为操作标刻低效和标刻质量不稳定的问题，实现了无人化标刻。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光标刻
，具体为。
技术介绍
生产车间传统的卡片式刀具及物料管理方式效率低、操作易出错、管理成本高，而采用激光标刻机对每一把刀具同时标刻二维条码和明码，通过识读设备读取刀具二维条码信息，并以明码信息辅助对刀具进行全生命周期跟踪，可以有效地解决这些问题，大大提高刀具的管理效率。 目前，采用激光标刻刀具条码时，由于刀具可标刻面积、二维条码标刻区域的限制，必需将明码和二维条码分别标刻在刀具柱面和端面上。就当前条件而言，只能分两次进行标刻，一般来说都是采用两次装夹，分别对焦才能完成，标刻效率较低。且由于传统的对焦过程是通过工人用眼睛观察激光在刀具标刻面上的标刻现象去判断是否对焦，所以难以保证精确对焦。过多的对焦次数必然导致条码的总体质量受到影响。在一个商品的两个不同面上进行激光标刻条码的装置，只在专利号为201010127759的文件中公开过。它是一种激光标刻刀具条码时的可换位夹具，能通过一次装夹实现对一把刀具柱面和端面两个工位的激光标刻，一定程度提高了标刻效率。但是采用该装置来辅助标刻时，装刀、转换刀具工位和卸刀过程还是需要人手工参与，且当前后标刻的两把刀具规格不一致时就需要重新对焦，而传统的对焦是通过工人摇动手柄调节标刻工作台的高度实现的，所以导致标刻的效率依然很低。据专利技术人统计，工人在装刀、转换刀具工位、卸刀以及对焦所花费的时间占整个标刻过程总时间的85%左右。同时，由于传统对焦方式无法保证精确对焦，这便使标刻条码的总体质量不够稳定可靠。这种现象在连续标刻批量不同规格刀具时更加明显。
技术实现思路
要解决的技术问题针对目前在刀具端面和柱面两个面上分别进行明码和二维条码的标刻时，出现的由于人为操作因素较多带来的标刻效率低、标刻质量差的问题，本专利技术提出了，实现通过使用机电一体化辅助装置达到对刀具高效、高质量、无人化标刻。技术方案本专利技术的技术方案为所述一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于包括输送机、V型块、机械手和激光标刻头；输送机由步进电机带动，在输送机传送带上分布有刀具挡块…型块沿其长度方向有V型缺口，用于收纳从输送机送来的刀具，在V型块宽度方向上有矩形切口，用于机械手从V型块上取刀；传感器测量V型块上是否存在刀具，当V型块上存在刀具时，输送机停止转动；在距激光标刻头一倍焦距的距离处安装有传感器，构成标刻区域；机械手用于从V型块上抓持刀具，并将刀具移至激光标刻头的标刻区域进行标刻；机械手的手爪包括两个爪臂、平面导轨、驱动轮和两根连杆，爪臂安装在平面导轨上，并可沿平面导轨滑动，两个爪臂内侧面上开有相对的V型槽，且两条V型槽底构成的平面平行于平面导轨；两根连杆将两个爪臂分别与驱动轮连接，两个连杆与爪臂的连接点形成的连线平行于平面导轨，并过驱动轮圆心；两个连杆与驱动轮的连接点形成的连线过驱动轮圆心，且以驱动轮圆心为中点。所述一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于在V型块矩形切口正上方有测距传感器，测量刀具顶部与传感器距离。所述一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于还包括有收刀槽，收刀槽为 箱体结构，箱体结构内部被三层隔板分隔，在隔板最下端正对着的箱壁上粘贴有弹性缓冲结构。所述一种刀具条码自适应换位标刻方法，其特征在于包括以下步骤步骤I :刀具传送装置将待标刻刀具逐个送至刀具定位块中，并通过传感器检测刀具定位块中是否存在刀具，若存在刀具，则刀具传送装置停止传送，并采用测距传感器测量待标刻刀具半径；步骤2 :机械手从刀具定位块中抓取待标刻刀具，其中机械手定位待标刻刀具中心轴线位置；控制机械手将待标刻刀具端面朝向标刻激光头，并使待标刻刀具中心轴线与标刻激光头中心轴线共线；控制机械手将待标刻刀具端面朝标刻激光头移动，并保持待标刻刀具中心轴线与标刻激光头中心轴线共线，当传感器感知待标刻刀具端面到达激光标刻头一倍焦距位置处，控制机械手停止运动，并标刻端面码；步骤3 :当端面码标刻完毕后，机械手将待标刻刀具转动90°，使待标刻刀具柱面朝向标刻激光头，待标刻刀具中心轴线与标刻激光头中心轴线垂直共面；控制机械手将待标刻刀具柱面朝标刻激光头移动，并保持待标刻刀具中心轴线与标刻激光头中心轴线垂直共面，当传感器感知待标刻刀具柱面到达激光标刻头一倍焦距位置处，控制机械手停止运动，并标刻柱面码；步骤4 :机械手将标刻完的刀具送入收刀槽。有益效果本专利技术采用传送机、V型块和机械手实现对于大小不同的刀具自动化装刀、转换刀具工位和卸刀，尤其是设计的机械手手爪能够精确定位刀具轴心，并准确地将刀具定位到标刻区域内。本专利技术对在刀具端面和柱面两个工位标刻条码时的激光标刻效率和标刻质量有很大提高，实现了无人化标刻。利用传感器装置辅助实现对刀具标刻面的快速精确对焦，提高标刻的刀具条码质量。这种高度自动化的标刻方式与传统的标刻方法相比，解决了由于人为操作带来的标刻低效和标刻质量不稳定的问题，同时节约了人力资源。另外，激光标刻过程本身对操作工人的身体特别是眼睛会有一定的害处，本专利技术对工人身体健康也起到了保护作用。高效标刻的关键在于减少对焦时间，以往使用激光标刻机连续标刻不同标识对象的过程中，总对焦时间大约要占总标刻时间的60%以上，且因为对焦不准造成二维条码无法识读的概率占10%以上。采用本系统以后，对焦时间可缩短到传统对焦时间的20%，由于对焦不准造成标刻条码无法识读的概率减少到0%。同时，传统的对刀具进行两工位标刻的过程需要对刀具进行两次人工装夹，而本系统是采用一次、自动化的装夹方式，可以把装夹刀具花费的时间减少70%以上。此外，本系统采用的刀具收集方式使得后续工人查找取刀的效率提高了一倍。附图说明图I :本专利技术的结构示意图；图2 :机械手爪结构示意图；图3 :机械手爪运动示意图；图4 :输送机示意图； 图5 :V型块示意图；图6 :收刀槽示意图；图7 自动装刀过程框图；图8 :自动标刻过程框图；图9 :自动收刀过程框图；其中1、输送机；2、V型块；3、机械手；4、第一光电开关；5、第二光电开关；6、收刀槽；7、输送带；8、机械手爪；9、激光标刻机；10、测距传感器；11、刀具；12、爪臂；13、左连杆；14、右连杆；15、驱动轮；16、平面导轨。具体实施例方式下面结合具体实施例描述本专利技术本实施例的目的是针对目前在刀具端面和柱面两个面上分别进行明码和二维条码的标刻时，出现的由于人为操作因素较多带来的标刻效率低、标刻质量差的情况，实现通过使用机电一体化辅助装置达到对刀具高效、高质量、无人化标刻。为了有效地达到预期的目标，所设计的系统需要满足I、对于不同大小的刀具，系统都能实现自动化装刀、转换刀具工位和卸刀，且这些过程都高效可靠。自动转换刀具工位和自动卸刀的过程利用机械手装置便能实现。但在自动装刀时，由于后面的标刻过程要求刀具标刻面正对激光头且标刻区域充足，故需要装刀时将刀具装正，且抓取刀具后让刀具依然留有足够的标刻区域。2、对于不同大小的刀具，系统都能将其标刻区域迅速定位到激光头的标刻范围以内。在对刀具标刻条码时，需要分别将二维码和明码标刻在端面和柱面上，相对而言，由于端面的标刻区域面积小，故而对不同的刀具，都能将它们的端面快速定位到激光头标刻区域内尤为关键。3、对于不同大小的刀具，系统都能快速将其标刻面完成精确对焦本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于包括输送机、V型块、机械手和激光标刻头； 输送机由步进电机带动，在输送机传送带上分布有刀具挡块；V型块沿其长度方向有V型缺口，用于收纳从输送机送来的刀具，在V型块宽度方向上有矩形切口，用于机械手从V型块上取刀；传感器测量V型块上是否存在刀具，当V型块上存在刀具时，输送机停止转动； 在距激光标刻头一倍焦距的距离处安装有传感器，构成标刻区域； 机械手用于从V型块上抓持刀具，并将刀具移至激光标刻头的标刻区域进行标刻；机械手的手爪包括两个爪臂、平面导轨、驱动轮和两根连杆，爪臂安装在平面导轨上，并可沿平面导轨滑动，两个爪臂内侧面上开有相对的V型槽，且两条V型槽底构成的平面平行于平面导轨；两根连杆将两个爪臂分别与驱动轮连接，两个连杆与爪臂的连接点形成的连线平行于平面导轨，并过驱动轮圆心；两个连杆与驱动轮的连接点形成的连线过驱动轮圆心，且以驱动轮圆心为中点。2.根据权利要求I所述的一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于在V型块矩形切口正上方有测距传感器，测量刀具顶部与传感器距离。3.根据权利要求I或2所述的一种刀具条码自适应换位标刻装置，其特征在于还包括有收刀槽，收刀槽为箱体结构，箱体...
【专利技术属性】
技术研发人员：何卫平，徐琅，雷蕾，田琦楠，刘涛，谢雷，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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