一种用于激光标刻的自对焦夹具

1.一种用于激光标刻的自对焦夹具，其特征在于：包括底座，定位块和定位顶板；底座固定在激光标刻工作台上；两根导杆分别垂直穿过定位块，且导杆两端分别与底座和定位顶板垂直固定连接，导杆与定位块间歇配合；定位块与底座之间的导杆上套有弹簧，弹簧两端分别与定位块和底座接触，且弹簧始终处于压缩状态；定位块朝向定位顶板的平面是待标刻工件的安装面，在该平面上开有“V”型槽，“V”型槽用于安装圆柱形待标刻工件；在定位顶板上开有方形标刻孔，方形标刻孔在定位块上的垂直投影面相对于“V”型槽槽底线对称；在底座和定位块之间安装有摇臂机构，摇臂机构用于克服弹簧压力，拉近定位块与底座，便于安装待标刻工件。
2.根据权利要求1所述的一种用于激光标刻的自对焦夹具，其特征在于：摇臂机构包括支座，摇臂和手柄，两个支座分别固定在定位块与底座相对的平面上，摇臂一端与底座上的支座转动连接，另一端与手柄固定连接，摇臂中部有滑槽，摇臂通过滑槽与定位块上的支座滑动连接。

一种用于激光标刻的自对焦夹具\n技术领域\n[0001] 本发明涉及激光标刻工艺中的机械夹具，具体为一种用于激光标刻的自对焦夹具。\n背景技术\n[0002] 在标识对象的表面直接标刻Data Matrix二维条码是实现对该标识对象信息追踪和全生命周期管理的基础，是提高库存管理效率、实现生产过程信息采集及实时追踪的关键。目前现有的激光标刻机没有一套合适的自对焦夹具，在连续对不同标识对象标刻二维条码的情况下，工人基本上每次标刻都需要摇动手柄去调节标刻工作台的高度以使标识对象的标刻面实现对焦，这样的操作过程会存在以下缺陷：\n[0003] 1、由于只要连续标刻的前后两个标识对象的标刻面高度不同时就需要重新对焦，所以整个标刻过程必须不停地进行对焦，然而一次对焦就得花费大量时间，实践统计，一个完整的条码标刻过程中，标刻本身所用的时间并不多，却有60％以上的时间被用在了对焦上。\n[0004] 2、对焦的过程必须要求操作人员精神高度专注，所以容易使操作人员产生疲劳。\n在多次对焦后，操作人员容易出现对焦不准的情况。而现有整个标刻过程必须多次调焦，所以不可避免地会产生由于人为因素带来对焦不准的问题，影响标刻出来的条码质量。\n[0005] 3、每个对焦过程，工人都必须用眼睛直视激光在标识对象上的刻蚀过程去判断是否对焦，这个过程对工人的身体特别是眼睛有一定伤害，所以对焦次数越多对工人的身体越不利。而且工人每次对焦都需要摇动手柄去缓慢调节工作台高度，手臂容易产生疲劳。\n发明内容\n[0006] 要解决的技术问题\n[0007] 针对目前在连续对不同标识对象标刻二维条码时，需要多次对焦而会带来标刻效率低下且标刻质量随着对焦次数增多越来越差的问题，本发明提出了一种用于激光标刻的自对焦夹具，实现只通过一次对焦就能对不同标识对象完成连续标刻，达到提高标刻效率和质量的目的，且通过减少对焦次数有效地保护工人身体。\n[0008] 技术方案\n[0009] 本发明的技术方案为：\n[0010] 所述一种用于激光标刻的自对焦夹具，其特征在于：包括底座，定位块和定位顶板；底座固定在激光标刻工作台上；两根导杆分别垂直穿过定位块，且导杆两端分别与底座和定位顶板垂直固定连接，导杆与定位块间歇配合；定位块与底座之间的导杆上套有弹簧，弹簧两端分别与定位块和底座接触，且弹簧始终处于压缩状态；定位块朝向定位顶板的平面是待标刻工件的安装面，在该平面上开有“V”型槽，“V”型槽用于安装圆柱形待标刻工件；在定位顶板上开有方形标刻孔，方形标刻孔在定位块上的垂直投影面相对于“V”型槽槽底线对称；在底座和定位块之间安装有摇臂机构，摇臂机构用于克服弹簧压力，拉近定位块与底座，便于安装待标刻工件。\n[0011] 所述一种用于激光标刻的自对焦夹具，其特征在于：摇臂机构包括支座，摇臂和手柄，两个支座分别固定在定位块与底座相对的平面上，摇臂一端与底座上的支座转动连接，另一端与手柄固定连接，摇臂中部有滑槽，摇臂通过滑槽与定位块上的支座滑动连接。\n[0012] 有益效果\n[0013] 本发明中，底座与定位顶板的距离不变，通过定位块移动待标刻工件，实现了只通过一次调焦就能连续快速地完成不同标识对象的标刻，大大减少了多次调焦所浪费的时间和带来的误差，显著提高了标刻效率和质量。同时，本装置通过减少调焦次数还有效地减少了工人眼睛注视激光刻蚀过程的时间，保护了工人的身体。传统的激光连续标刻不同标识对象的过程，总对焦时间大约占总标刻时间的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。采用本发明装置以后，对焦所花费的时间呈倍数下降，连续标刻\n10个不同标识对象情况下，总对焦时间只占总标刻时间的5％左右。当不同标识对象数量更多时，总对焦时间占总标刻时间的比例还将进一步较少。在标刻质量方面，使用本装置后由于对焦不准造成标刻条码无法识读的概率大大降低。\n附图说明\n[0014] 图1：本发明的结构示意图一；\n[0015] 图2：本发明的结构示意图二；\n[0016] 图3：定位块结构示意图；\n[0017] 图4：支座结构示意图；\n[0018] 图5：摇臂结构示意图；\n[0019] 其中：1、底座；2、导杆；3、弹簧；4、铜套；5、定位块；6、挡板；7、定位顶板；8、支座；\n9、摇臂；10、手柄；11、待标刻工件。\n具体实施方式\n[0020] 下面结合具体实施例描述本发明：\n[0021] 如附图1和附图2所示，本实施例中的自对焦夹具包括底座1，定位块5和定位顶板7。\n[0022] 底座1总体长宽高为210mm×90mm×25mm，在底座1下表面上设计有凹槽，凹槽用于放置固定螺栓，凹槽面上有用于穿过导杆2的通孔和固定支座8的通孔。\n[0023] 参照附图3，定位块5总体长宽高为182mm×70mm×30mm，在定位块5上有用于穿过导杆2的通孔，定位块5朝向定位顶板7的一侧平面为待标刻工件11的安装面，在该平面上开有“V”型槽，“V”型槽用于安装圆柱形待标刻工件，本实施例中“V”型槽的宽度为\n10mm，张角为120°。\n[0024] 定位顶板7为由一个总体长宽高为180mm×65mm×20mm的长方块切去长宽高为\n140mm×35mm×20mm的长方块后形成的“L”型结构，采用“L”型结构是为了便于放置待标刻工件；在定位顶板7朝向定位块5的平面上有两个螺纹盲孔，在定位顶板7上还开有\n8mm×8mm的方形标刻通孔。\n[0025] 底座1，定位块5和定位顶板7通过两根导杆2相连。底座1，定位块5和定位顶板7相互平行，导杆2垂直于底座1，定位块5和定位顶板7。导杆2一端与定位顶板7的螺纹盲孔固定连接，另一端穿过底座1凹槽内通孔后采用螺栓固定，底座1和定位顶板7之间为定位块5，定位块5中用于穿过导杆2的通孔内有铜套4，铜套4与定位块5过盈配合，铜套4与导杆2间隙配合。底座1和定位块5之间的导杆2上套有弹簧3，弹簧3两端分别与铜套4和底座1接触，且弹簧3始终处于压缩状态。\n[0026] 定位块5和定位顶板7通过导杆2相连定位后，定位顶板7上方形标刻孔在定位块5上的垂直投影面相对于“V”型槽槽底线对称。采用如此结构设计，当为圆柱形工件标刻是，“V”型槽可以自动定心，并且标刻的条码相对圆柱中心轴线两侧对称，从而使得标刻条码的畸变最小。在定位块5“V”型槽端部螺栓固定有挡板6，用于对待标刻工件的侧向粗定位。\n[0027] 在底座1和定位块5之间安装有摇臂机构，摇臂机构包括支座8，摇臂9和手柄10。\n两个支座分别螺栓固定在底座1和定位块5相对的平面上，摇臂9一端与底座1上的支座通过转轴转动连接，摇臂9另一端与手柄10固定连接，摇臂9中部有滑槽，摇臂9通过滑槽与定位块5上的支座滑动连接。摇臂机构的主要作用是通过下压手柄10，带动摇臂9绕底座1上的支座转轴转动，从而摇臂9带动定位块5克服弹簧3的压力沿导杆2向下运动，以安装待标刻工件。\n[0028] 本装置工作时，首先将自对焦夹具放置在激光标刻机的标刻工作台上，下压手柄\n10使得定位块5下降一定位置，便于放置待标刻工件。当待标刻工件为圆柱形时，将待标刻工件放置在“V”型槽内，并将待标刻工件端部与挡板6接触。而后松开手柄10，定位块5在弹簧3的作用下上移，直至待标刻工件被顶到定位顶板7方形标刻孔的下定位面。其次，调整自对焦夹具在标刻工作台上的位置，使得激光标刻机投射的边框线是通过定位顶板7的方形标刻孔投射到待标刻工件上的，并将自对焦夹具固定在标刻工作台上。再次，调整标刻工作台高度，进行对焦。最后，对焦完成后，固定标刻工作台高度，重复对不同标刻对象进行标刻，实现了一次对焦后能自定位对焦的功能。