[发明专利]一种刀具条码自适应换位标刻装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光标刻技术领域，具体为一种刀具条码自适应换位标刻装置及方法。

背景技术

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。据发明人统计，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。

发明内容

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，本发明提出了一种刀具条码自适应换位标刻装置及方法，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

本发明的技术方案为：

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；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。

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1：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；