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一种含 嵌入式系统的激光打标机

阅读：754发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种含嵌入式系统的激光打标机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种含嵌入式系统的激光打标机，包括机架、激光打标头和嵌入式系统，其特征在于，所述机架内设有转盘电机和Z轴电机，所述机架上设有电动转盘，所述电动转盘连接所述转盘电机，所述电动转盘一侧的所述机架上设有电动Z轴，所述电动Z轴包括设在所述机架上的支撑板，所述支撑板上设有电动架，所述电动架上设有滑轨，所述滑轨上设有滑动架，所述滑动架连接所述Z轴电机，所述滑动架连接有连接板，所述连接板上设有所述激光打标头，所述激光打标头内设有激光发生器，所述激光打标头下设有透镜，所述激光打标头一端固定连接有工业相机或读码器。本实用新型一体化自动完成多角度打标，缩减生产时间，节省设备空间。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种含嵌入式系统的激光打标机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种含嵌入式系统的激光打标机，包括机架、激光打标头和嵌入式系统，其特征在于，所述机架内设有转盘电机和Z轴电机，所述机架上设有电动转盘，所述电动转盘连接所述转盘电机，所述电动转盘一侧的所述机架上设有电动Z轴，所述电动Z轴包括设在所述机架上的支撑板，所述支撑板上设有电动架，所述电动架上设有滑轨，所述滑轨上设有滑动架，所述滑动架连接所述Z轴电机，所述滑动架连接有连接板，所述连接板上设有所述激光打标头，所述激光打标头内设有激光发生器，所述激光打标头下设有透镜，所述透镜对应所述电动转盘，所述激光打标头一端固定连接有工业相机或读码器；所述嵌入式系统包括设在所述机架内的CPU以及分别与所述CPU连接的驱动端口、通讯端口、激光控制端口和输入输出端口，所述嵌入式系统通过所述驱动端口分别控制连接所述转盘电机、所述Z轴电机和所述激光打标头，所述嵌入式系统通过所述通讯端口连接所述工业相机或读码器，所述嵌入式系统通过所述激光控制端口控制连接所述激光发生器，所述嵌入式系统通过所述输入输出端口控制连接有HMI。
2.根据权利要求1所述的一种含嵌入式系统的激光打标机，其特征在于，所述嵌入式系统还包括分别与所述CPU连接的扩展静态存储器、Flash储存器、SD卡接口、定时器、急停保护电路和安全互锁电路，所述急停管保护电路连接有外部急停按钮或急停系统，所述安全互锁电路连接有激光保护装置。
3.根据权利要求1所述的一种含嵌入式系统的激光打标机，其特征在于，所述嵌入式系统通过所述通讯端口还连接有上位机、PLC或工控机，所述通讯端口还包括蓝牙和WIFI通讯模块，所述嵌入式系统通过所述蓝牙和WIFI通讯模块连接有智能设备，所述嵌入式系统通过所述输入输出端口还连接有键盘。
4.根据权利要求1所述的一种含嵌入式系统的激光打标机，其特征在于，所述工业相机或读码器的镜头前加设有光阀。
5.根据权利要求1所述的一种含嵌入式系统的激光打标机，其特征在于，所述机架上还设有散热风扇，所述散热风扇对应所述机架内的所述CPU。
6.根据权利要求1所述的一种含嵌入式系统的激光打标机，其特征在于，述机架内还设有供电系统，所述供电系统连接所述嵌入式系统。

说明书全文

一种含嵌入式系统的激光打标机

技术领域

[0001] 本实用新型属于打标机技术领域，具体涉及一种含嵌入式系统的激光打标机。

背景技术

[0002] 目前国内的激光打标机主要通过普通计算机或工控机直接与激光打标机进行连接来控制打标过程为主；部分在自动化生产线上使用的激光打标机也是通过上位机与打标机相连接的普通计算机或工控机进行数据交换或信号交互。由于普通计算机存在偶尔死机、中病毒和内存不足等问题，这就不能保证长年累月进行打标控制的稳定性。因此，普通计算机或工控机控制的激光打标机作为高度自动化生产线的一部分，其运行可靠性不足，存在一定风险。且目前的激光打标机各部件分散设计，工业相机或读码器无法立刻读码，延误生产时间，且浪费设备空间。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是提供一种含嵌入式系统的激光打标机，一体化自动完成多角度打标，缩减生产时间，节省设备空间。

[0004] 本实用新型提供了如下的技术方案：

[0005] 一种含嵌入式系统的激光打标机，包括机架、激光打标头和嵌入式系统，所述机架内设有转盘电机和Z轴电机，所述机架上设有电动转盘，所述电动转盘连接所述转盘电机，所述电动转盘一侧的所述机架上设有电动Z轴，所述电动Z轴包括设在所述机架上的支撑板，所述支撑板上设有电动架，所述电动架上设有滑轨，所述滑轨上设有滑动架，所述滑动架连接所述Z轴电机，所述滑动架连接有连接板，所述连接板上设有所述激光打标头，所述激光打标头内设有激光发生器，所述激光打标头下设有透镜，所述透镜对应所述电动转盘，所述激光打标头一端固定连接有工业相机或读码器；所述嵌入式系统包括设在所述机架内的CPU以及分别与所述CPU连接的驱动端口、通讯端口、激光控制端口和输入输出端口，所述嵌入式系统通过所述驱动端口分别控制连接所述转盘电机、所述Z轴电机和所述激光打标头，所述嵌入式系统通过所述通讯端口连接所述工业相机或读码器，所述嵌入式系统通过所述激光控制端口控制连接所述激光发生器，所述嵌入式系统通过所述输入输出端口控制连接有HMI。

[0006] 优选的，所述嵌入式系统还包括分别与所述CPU连接的扩展静态存储器、Flash储存器、SD卡接口、定时器、急停保护电路和安全互锁电路，所述急停管保护电路连接有外部急停按钮或急停系统，所述安全互锁电路连接有激光保护装置。

[0007] 优选的，所述嵌入式系统通过所述通讯端口还连接有上位机、PLC或工控机，所述通讯端口还包括蓝牙和WIFI通讯模块，所述嵌入式系统通过所述蓝牙和WIFI通讯模块连接有智能设备，所述嵌入式系统通过所述输入输出端口还连接有键盘。

[0008] 优选的，所述工业相机或读码器的镜头前加设有光阀。

[0009] 优选的，所述机架上还设有散热风扇，所述散热风扇对应所述机架内的所述CPU。

[0010] 优选的，所述机架内还设有供电系统，所述供电系统连接所述嵌入式系统。

[0011] 优选的，所述嵌入式系统上设有嵌入式操作系统，所述嵌入式操作系统用于控制激光打标机的各组成部件共同地协调运行，从而控制激光打标机进行打标、雕刻和切割。

[0012] 优选的，所述嵌入式操作系统支持通用的通信标准和通讯协议并支持自动化总线标准。

[0013] 本实用新型的有益效果是：本实用新型新型整体结构紧凑，安装方便，综合性价比高；本实用新型采用嵌入式系统对激光打标机进行控制，具有实时性高、支持多任务同时运行、可靠性高、结构紧凑牢固、抗干扰能力强、稳定性能好、适用性强、扩展性能好，可以满足激光打标机控制需求；本实用新型读码器激光打标头设计为一体，激光打标完成后，工业相机或者读码器可以立刻读取打标的二维码，既缩减生产节拍又节省设备空间。附图说明

[0014] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

[0015] 图1是本实用新型结构示意图；

[0016] 图2是本实用新型内部连接原理结构示意图；

[0017] 图中标记为：1.机架：11.接口及按钮；12.散热风扇；2.电动Z轴；21.支撑板；22.电动架；23.滑轨；24.滑动架；3.激光打标头；31.连接板；32.透镜；33.光纤头；4.电动转盘。

具体实施方式

[0018] 如图1所示，一种含嵌入式系统的激光打标机，包括机架1、激光打标头3和嵌入式系统，机架1内设有转盘电机和Z轴电机，机架1上设有电动转盘4，电动转盘4连接转盘电机，电动转盘4一侧的机架1上设有电动Z轴2，电动Z轴2包括设在机架1上的支撑板21，支撑板21上设有电动架22，电动架22上设有滑轨23，滑轨23上设有滑动架24，滑动架24连接Z轴电机，滑动架24连接有连接板31，连接板31上设有激光打标头3，激光打标头3内设有激光发生器，激光打标头3下设有透镜32，透镜32对应电动转盘4，激光打标头3一端固定连接有工业相机或读码器，另一端还有光纤头33，方便设备连接；各接口及按钮11均安装在机架1上，进一步的，机架1上还设有散热风扇12，散热风扇12对应机架1内的CPU，对CPU进行冷却。

[0019] 如图1和图2所示，嵌入式系统包括设在机架内的CPU以及分别与CPU连接的驱动端口、通讯端口、激光控制端口和输入输出端口，嵌入式系统通过驱动端口分别控制连接转盘电机、Z轴电机和激光打标头3，嵌入式系统通过通讯端口连接工业相机或读码器，嵌入式系统通过激光控制端口控制连接激光发生器，嵌入式系统通过输入输出端口控制连接有HMI，进行数据交换。

[0020] 如图1和图2所示，一种含嵌入式系统的激光打标机在使用过程中，嵌入式系统控制电动Z轴2、电动转盘4、激光打标头(扫描振镜)3的运动，电动转轴4的设置可方便打标机能多角度打标，特别是将工件的外圆柱面转化为平面，更换不同的透镜32，可以改变打标焦距和打标范围；且电动Z轴2、电动转盘4、激光打标头3将状态信息反馈给嵌入式系统；读码器通过反射镜读取激光打标的二维码或条码，工业相机或者读码器与激光打标头5设计为一体，激光打标完成后，工业相机或者读码器可以立刻读取打标的二维码，一体化设计既缩减生产节拍又节省设备空间，为了防止激光对光学传感器的伤害，在工业相机或者读码器的镜头前面增加光阀，防止激光直接照射到工业相机或者读码器的光学传感器而对其损伤；激光发生器通过激光控制端口与嵌入式系统相连，嵌入式系统可以发出控制命令给激光发生器，反之，激光发生器将状态信息反馈给控制器；HMI(人机界面)通过输入输出端口与嵌入式系统相连，通过HMI可以向嵌入式系统输入命令或数据，嵌入式系统也可以将状态或数据显示到HMI上，便于监控和观测。

[0021] 具体的，机架1内还设有供电系统，供电系统连接嵌入式系统，供电系统为整个打标机设备供电，分为支持市电和电池供电，电池供电可以用于频繁移动打标或室外移动打标。急停保护电路和安全互锁电路可独立于嵌入式系统，采用双通道安全回路并有双通道信号同步动作监测功能，可以与生产线其他安全回路进行互联互锁；急停保护电路和安全互锁电路异常，激光打标机的动作部件和驱动电机不能得电运行。安全互锁电路从属于嵌入式控制系统，嵌入式系统不能得到激光互锁信号，则激光发生器不能输出激光，防止激光损伤设备或伤害人员。

[0022] 具体的，通信端口用于通过有线通信或无线通信在嵌入式系统与其他控制设备或监测设备之间传输信息，其他控制设备或监测设备为上位机(如：MES服务器系统)或PLC系统或工控机或工业相机或读码器或智能手机等。上位机或其他控制系统，可以通过串口或者以太网口，向嵌入式系发送控制指令，如：调取模板、替换变量、查看当前调取的模板、查看当前打标内容、红光模拟打标过程和触发打标进程等。通讯端口还包括蓝牙和WIFI通讯模块，嵌入式系统通过蓝牙和WIFI通讯模块连接有智能设备，通过WI-FI或者蓝牙通讯方式，手持设备(如智能手机)可以读取打标系统的相关状态信息，并可对激光打标系统相关参数进行设置。

[0023] 具体的，嵌入式系统通过输入输出端口还连接有键盘、显示屏和警报器，键盘通过输入输出接口向嵌入式系统输入数据，显示屏和警报器通过输入输出接口接收嵌入式系统的输出数据。键盘、HMI(人机界面)和警报器，键盘通过输入输出接口(如：USB端口)向嵌入式系1输入数据；HMI通过输入输出端口(如：CAN总线端口)与嵌入式系统进行数据交换；警报器通过输入输出接口接收嵌入式系统的输出信号。

[0024] 具体的，嵌入式系统还包括分别与CPU连接的扩展静态存储器、Flash储存器、SD卡接口和定时器，定时器具有定时功能，嵌入式控制系统保留了12个独立的定时器系统，其中6个具有掉电保持功能，用于系统自动唤醒和实现特殊的工艺过程等。SD卡接口用于扩展存储打标模板、字体、图片以及一些配置文件等。

[0025] 具体的，嵌入式控系统为基于ARM架构的嵌入式控制系统。

[0026] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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