一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置及其打刻方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，包括第一地轨，所述第一地轨的至少一侧设置有用于支撑和定位折弯状纵梁的第一定位机构，所述第一地轨上设置有可相对其水平移动的打刻机组件；所述打刻机组件包括可同步对折弯状纵梁上腹面

【技术实现步骤摘要】
一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置及其打刻方法


[0001]本专利技术涉及一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置及其打刻方法，属于自动化设备

。

技术介绍

[0002]目前重卡底盘的装配是通过人工查阅设计图纸，找到元器件在纵梁上的安装位置，然后再进行固定安装，但是该方法非常的耗费时间，且装配容易出错
。
[0003]为了解决底盘装配效率低
、
装配出错等问题，在纵梁中的3个面（上腹面
、
下腹面
、
侧翼面）上进行图案打刻，将图纸上的标记打刻到纵梁的表面，从而可以在装配的时候直接观察纵梁表面的图案即可
。
[0004]但是当前的激光打刻主要应用在零部件表面打刻二维码
、
型号
、
生产批次号及生产日期等
。
现有的大幅面激光打刻技术的激光头的数量少，不能同时对1个工件的多个面进行打刻，且对结构类似的不同型号产品的适应性差，无法满足柔性化生产的需求，尤其是针对折弯状的纵梁进行打刻时，由于打刻机的打刻头焦距需要根据折弯情况进行相应的调节，当激光头的数量增加时，并且由于纵梁的上下表面均含有多个通孔，在测距时通孔的存在会对其产生干扰，因此需要特定的取值逻辑才能确保不同位置的打刻头处于最佳的打刻焦距内
。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置及其打刻方法，使用多打标头组合成大幅面打刻机，打刻机可沿着纵梁长度方向高精度行走，通过特定的取值逻辑准确控制打刻头的焦距，确保打刻图案的清晰度，极大地提高了底盘装配的作业效率
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，包括第一地轨，所述第一地轨的至少一侧设置有用于支撑和定位折弯状纵梁的第一定位机构，所述第一地轨上设置有可相对其水平移动的打刻机组件；所述打刻机组件包括上打刻架
、
下打刻架和中打刻架；所述上打刻架上设置有多组上打刻机构，所述上打刻机构包括上固定架
、
连接在所述上固定架下方的可相对其上下移动的上打刻头，所述上打刻头的一侧设置有与其位置相对固定的第一激光测距传感器，所述上固定架上设置有用于驱动所述上打刻头和第一激光测距传感器上下移动的第一伺服电机；所述下打刻架上设置有多组下打刻机构，所述下打刻机构包括下固定架，连接在所述下固定架上方的可相对其上下移动的下打刻头，所述下打刻头的一侧设置有与其位置相对固定的第二激光测距传感器，所述下固定架上设置有用于驱动所述下打刻头和第二激光测距传感器上下移动的第二伺服电机；
所述中打刻架上固定设置有多组中打刻头和第三激光测距传感器
。
[0007]前述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述第一定位机构的左右两侧分别设置有第二地轨，所述第二地轨上设置有可相对其移动的
、
用于支撑和定位所述折弯状纵梁的第二定位机构，所述第一定位机构和第二定位机构的支撑面均可相对第一地轨上下
、
前后调节
。
[0008]前述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述上打刻架上设置有与所述上打刻机构数量一致的上滑板，所述上固定架可滑动连接在所述上滑板上，且相邻两个所述上固定架之间通过第一调节螺杆连接
。
[0009]前述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述下打刻架上设置有与所述下打刻机构数量一致的下滑板，所述下固定架可滑动连接在所述下滑板上，且相邻两个所述下固定架之间通过第二调节螺杆连接
。
[0010]前述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述打刻机组件还包括两条水平设置的滑轨，所述中打刻架可滑动连接在所述滑轨上，所述中打刻架上设置有用于驱动其相对滑轨水平移动的第三伺服电机
。
[0011]前述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：第一地轨的两侧设置均有用于支撑和定位折弯状纵梁的第一定位机构，所述第一地轨上设置有两组分别对应两侧折弯状纵梁进行打刻的打刻机组件
。
[0012]一种利用前述的大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置的打刻方法，包括如下步骤：（1）根据折弯状纵梁调整第一定位机构和第二定位机构支撑面的位置，将待打刻的折弯状纵梁放置到第一定位机构和第二定位机构的支撑面上；（2）将所有上打刻头
、
下打刻头和 中打刻头进行位置初始化，并将打刻机组件移动至第一水平部的端面处进行初始位置定位；（3）根据第一水平部相对打刻机组件的单次打刻宽度的不同分为以下两种情况：第一种：当第一水平部的长度小于或者等于打刻机组件的单次打刻宽度时：（
3.1
）折弯状纵梁上腹面的打刻过程如下：（
3.11
）通过第一激光测距传感器采集所有上打刻头距离第一水平部上表面的距离，并取其中最小值，然后依据该最小值调整所有上打刻头相对第一水平部上表面的打刻焦距，利用上打刻头完成对第一水平部上表面的打刻；（
3.12
）控制打刻机组件向第二水平部方向移动一个单次打刻宽度，采集位于第二水平部上方的第一激光测距传感器的测距数值，取有效值中的最小值调整所有上打刻头相对第二水平部的打刻焦距，利用上打刻头完成对第二水平部上表面第一部分的打刻，若位于第二水平部上方的第一激光测距传感器的测距数值均为无效值，则控制所有上打刻头均向下移动折弯部的高度值，然后进行打刻；（
3.13
）控制打刻机组件向第二水平部端面方向继续移动一个单次打刻宽度，通过第一激光测距传感器采集所有上打刻头距离第二水平部上表面的距离，并取其中最小值，然后依据该最小值调整所有上打刻头相对第二水平部上表面的打刻焦距，利用上打刻头完成对第二水平部上表面的打刻，保持上打刻头的高度不变继续向第二水平部端面方向移动并完成第二水平部上腹面的打刻；
（
3.2
）折弯状纵梁下腹面的打刻过程如下：（
3.21
）通过第二激光测距传感器采集所有下打刻头距离第一水平部下表面的距离，取所有测量值中有效值中的最大值，则按照该最大值进行调整所有下打刻头相对第一水平部下表面的焦距，并进行对第一水平部下表面的第一步打刻；（
3.22
）控制打刻机组件向第二水平部方向移动一个单次打刻宽度，控制所有下打刻头均向下移动折弯部的高度值，然后进行打刻；（
3.23
）下打刻头高度不变，并控制打刻机组件向第二水平部端面方向移动一个单次打刻宽度，完成后续折弯状纵梁下腹面的打刻；（
3.3
）折弯状纵梁侧翼面的打刻过程如下：第一步打刻时，采集所有第三激光测距传感器的测量值，按照测量的最小值调整所有中打刻头相对侧翼面的焦距位置并进行打刻，并保持中打刻头调整好的位置完成整个侧翼面的打刻；第二种：当第一水平部的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：包括第一地轨（
20
），所述第一地轨（
20
）的至少一侧设置有用于支撑和定位折弯状纵梁（
60
）的第一定位机构（
30
），所述第一地轨（
20
）上设置有可相对其水平移动的打刻机组件（
10
）；所述打刻机组件（
10
）包括上打刻架（
11
）
、
下打刻架（
12
）和中打刻架（
13
）；所述上打刻架（
11
）上设置有多组上打刻机构，所述上打刻机构包括上固定架（
111
）
、
连接在所述上固定架（
111
）下方的可相对其上下移动的上打刻头（
112
），所述上打刻头（
112
）的一侧设置有与其位置相对固定的第一激光测距传感器（
113
），所述上固定架（
111
）上设置有用于驱动所述上打刻头（
112
）和第一激光测距传感器（
113
）上下移动的第一伺服电机（
114
）；所述下打刻架（
12
）上设置有多组下打刻机构，所述下打刻机构包括下固定架，连接在所述下固定架上方的可相对其上下移动的下打刻头（
121
），所述下打刻头（
121
）的一侧设置有与其位置相对固定的第二激光测距传感器（
122
），所述下固定架上设置有用于驱动所述下打刻头（
121
）和第二激光测距传感器（
122
）上下移动的第二伺服电机（
123
）；所述中打刻架（
13
）上固定设置有多组中打刻头（
131
）和第三激光测距传感器（
132
）
。2.
根据权利要求1所述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述第一定位机构（
30
）的左右两侧分别设置有第二地轨（
50
），所述第二地轨（
50
）上设置有可相对其移动的
、
用于支撑和定位所述折弯状纵梁（
60
）的第二定位机构（
40
），所述第一定位机构（
30
）和第二定位机构（
40
）的支撑面均可相对第一地轨（
20
）上下
、
前后调节
。3.
根据权利要求1或2所述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述上打刻架（
11
）上设置有与所述上打刻机构数量一致的上滑板（
115
），所述上固定架（
111
）可滑动连接在所述上滑板（
115
）上，且相邻两个所述上固定架（
111
）之间通过第一调节螺杆（
116
）连接
。4.
根据权利要求1或2所述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述下打刻架（
12
）上设置有与所述下打刻机构数量一致的下滑板，所述下固定架可滑动连接在所述下滑板上，且相邻两个所述下固定架之间通过第二调节螺杆连接
。5.
根据权利要求1所述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：所述打刻机组件（
10
）还包括两条水平设置的滑轨（
14
），所述中打刻架（
13
）可滑动连接在所述滑轨（
14
）上，所述中打刻架（
13
）上设置有用于驱动其相对滑轨（
14
）水平移动的第三伺服电机
。6.
根据权利要求1所述的一种大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置，其特征在于：第一地轨（
20
）的两侧设置均有用于支撑和定位折弯状纵梁（
60
）的第一定位机构（
30
），所述第一地轨（
20
）上设置有两组分别对应两侧折弯状纵梁（
60
）进行打刻的打刻机组件（
10
）
。7.
一种利用如权利要求1‑6中任意一项所述的大幅面折弯状纵梁自动化激光打刻装置的打刻方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）根据折弯状纵梁（
60
）调整第一定位机构（
30
）和第二定位机构（
40
）支撑面的位置，将待打刻的折弯状纵梁（
60
）放置到第一定位机构（
30
）和第二定位机构（
40
）的支撑面上；（2）将所有上打刻头（
112
）
、
下打刻头（
121
）和 中打刻头（
131
）进行位置初始化，并将打刻机组件（
10
）移动至第一水平部（
61
）的端面处进行初始位置定位；（3）根据第一水平部（
61
）相对打刻机组件（
10
）的单次打刻宽度的不同分为以下两种情
况：第一种：当第一水平部（
61
）的长度小于或者等于打刻机组件（
10
）的单次打刻宽度时：（
3.1
）折弯状纵梁（
60
）上腹面的打刻过程如下：（
3.11
）通过第一激光测距传感器（
113
）采集所有上打刻头（
112
）距离第一水平部（
61
）上表面的距离，并取其中最小值，然后依据该最小值调整所有上打刻头（
112
）相对第一水平部（
61
）上表面的打刻焦距，利用上打刻头（
112
）完成对第一水平部（
61
）上表面的打刻；（
3.12
）控制打刻机组件（
10
）向第二水平部（
62
）方向移动一个单次打刻宽度，采集位于第二水平部（
62
）上方的第一激光测距传感器（
113
）的测距数值，取有效值中的最小值调整所有上打刻头（
112
）相对第二水平部（
62
）的打刻焦距，利用上打刻头（
112
）完成对第二水平部（
62
）上表面第一部分的打刻，若位于第二水平部（
62
）上方的第一激光测距传感器（
113
）的测距数值均为无效值，则控制所有上打刻头（
112
）均向下移动折弯部（
63
）的高度值，然后进行打刻；（
3.13
）控制打刻机组件（
10
）向第二水平部（
62
）端面方向继续移动一个单次打刻宽度，通过第一激光测距传感器（
113
）采集所有上打刻头（
112
）距离第二水平部（
62
）上表面的距离，并取其中最小值，然后依据该最小值调整所有上打刻头（
11...

【专利技术属性】
技术研发人员：张幸明，吕荣生，
申请(专利权)人：苏州海通机器人系统有限公司，
类型：发明
国别省市：