CN111558787A - 高精度快速自动对位磨边打孔方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动对位磨边打孔方法和装置，方法包括：将待加工材料送入CNC机构，对所述待加工材料的边缘进行磨边处理，所述待加工材料以堆叠方式排列；将所述待加工材料置于激光加工机构载物台的上料位；通过CCD相机采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；控制***计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工以去除材料。本发明通过CNC机构对待加工材料以堆叠的方式进行磨边，保证了加工效率，通过激光加工机构逐一对待加工材料打孔，并用CCD相机辅助对位，保证了加工精度和良率。

Description

高精度快速自动对位磨边打孔方法和装置
技术领域
本发明涉及激光加工设备，尤其是涉及一种自动对位磨边打孔方法和装置。
背景技术
屏幕加工行业中，需要对屏幕进行打孔和磨边处理。然而，随着复合材料的广泛使用，复合材料的特殊结构使得当需要打孔的孔径小于2mm之后，采用传统的机械方式，打孔的位置精度和孔边缘的良率急剧下降，出现大量的孔不圆、起膜、边缘烧焦等问题，无法达到量产的可能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种自动对位磨边打孔方法，在保证效率的同时，有着较高的加工精度。
第一方面，本发明的一个实施例提供了一种自动对位磨边打孔方法：包括：
将待加工材料送入CNC机构磨边，所述待加工材料以堆叠方式排列；
将所述待加工材料置于激光加工机构载物台的上料位；
通过CCD相机采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
控制***计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工以去除材料。
进一步地，所述去除材料的形状包括以下一种或多种：圆形、多边形和椭圆形。
进一步地，其特征在于，还包括步骤：使用真空吸膜机构的真空吸嘴分别移动所述待加工材料至所述上料位。
进一步地，所述激光加工机构载物台为转台。
进一步地，所述转台包括：上料位、CCD相机采集区域、激光加工机构的打孔区域和下料位，所述上料位、所述CCD相机采集区域、所述激光加工机构的打孔区域和所述下料位顺序排列。
进一步地，所述CCD相机采集所述待加工材料的照片为待加工材料的边缘图像。
进一步地，所述待加工材料包括复合材料。
第二方面，本发明的一个实施例提供了一种自动对位磨边打孔装置:包括：
CNC机构，用于将待加工材料磨边，所述待加工材料以堆叠方式排列；
CCD相机，用于采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
控制***，用于计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工；
激光加工机构，对所述待加工材料进行激光加工以去除材料。
进一步地，所述激光加工机构包括二氧化碳激光器。
第三方面，本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述的自动对位磨边打孔方法。
本发明实施例的一种自动对位磨边打孔方法和装置至少具有如下有益效果：通过CNC机构对待加工材料以堆叠的方式进行磨边，保证了加工效率，通过激光加工机构逐一对待加工材料打孔，并用CCD相机辅助对位，保证了加工精度和良率。本发明既利用了CNC机构成熟高效的特点，又发挥了激光加工机构加工精度高、灵活可对待加工材料进行任意形状加工的优势，可满足未来5G手机偏光片的极限小尺寸孔径和任意形状的多样性需求。
附图说明
图1是本发明实施例中自动对位磨边打孔方法的一具体实施例流程示意图；
图2是本发明实施例中自动对位磨边打孔方法的一具体实施例中载物台的示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。
在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参照图1，示出了本发明实施例中自动对位磨边打孔方法的流程示意图。其具体包括步骤：
S100，将待加工材料送入CNC机构，对所述待加工材料的边缘进行磨边处理，所述待加工材料以堆叠方式排列；
对待加工材料进行磨边加工处理时，磨边用时较长，占90％的加工路径，CNC机构可以整叠的方式对待加工材料模块，以批处理的方式完成加工，满足质量要求的同时保证加工效率。
S101，将所述待加工材料置于激光加工机构载物台的上料位；
S102，通过CCD相机采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
通过CCD相机采集待加工材料的照片进行数学建模，保证对位精度，从而保证孔的位置精度。
S103，控制***计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工。
本发明实施例采用CNC机构对加工材料进行整叠磨边，确保了对待加工材料的加工效率，采用激光加工机构对待加工材料逐一打孔，采用CCD相机进行辅助对位，保证激光打孔的位置精度。
磨边步骤占90％以上的加工路径，而圆孔的加工交给激光加工机构来实现，圆孔的路径很短，在整个研磨中占比不到十分之一，因此，逐一打孔对产能的影响很小，这样既能保证圆孔的精度和良率，又能达到量产的效率。
在一个实施例中，如图2所示，激光加工机构载物台为转台100，所述转台包括：上料位101、CCD相机采集区域102、激光加工机构的打孔区域103和下料位104，所述上料位101、所述CCD相机采集区域102、所述激光加工机构的打孔区域103和所述下料位104顺序排列。
真空吸嘴(图中未示)和CCD相机201的采集端均面向待加工材料200，且互不影响。真空吸嘴(图中未示)将待加工材料200移动至上料位101，转台100将所述待加工材料200旋转九十度至CCD相机采集区域102。CCD相机201对待加工材料200的四个边缘拍照，并建立平面坐标系，控制***202在平面坐标系中确定孔的位置和激光加工机构200的激光头需移动的距离。转台100将待加工材料200旋转至激光打孔区域103，控制***控制激光加工机构104对所述待加工材料200进行激光加工，加工完成后，状态将待加工材料200旋转至下料位104。
控制***计算激光加工机构的激光头移动路径时，需要考虑待加工产品在打孔区域与在CCD相机采集区域时的角度差异，并进行换算。
本实施例无接触式地完成了产品对位过程，不会对产品造成边缘损伤，并且保证了较高的准确度。
本实施例中待加工材料为复合材料，如PET、HC TAC、PVA、PSA等复合材料。
本发明实施例中还公开了一种自动对位磨边打孔装置，包括：
CNC机构，用于将待加工材料的边缘进行磨边处理，所述待加工材料以堆叠方式排列；
CCD相机，用于采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
控制***，用于计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工；
激光加工机构，用于将待加工材料的边缘进行磨边处理。
本实施例中，激光加工机构包括二氧化碳激光器，采用二氧化碳激光器对待加工材料(如偏光片)进行激光切割，与传统皮秒级冷激光切割相比，极大地降低了成本，且精度能够工艺要求。
本发明实施例中还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述的自动对位磨边打孔方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，包括：
将待加工材料送入CNC机构，对所述待加工材料的边缘进行磨边处理，所述待加工材料以堆叠方式排列；
将所述待加工材料置于激光加工机构载物台的上料位；
通过CCD相机采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
控制***计算所述激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工以去除材料。
2.根据权利要求1所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，所述去除材料的形状包括以下一种或多种：圆形、多边形和椭圆形。
3.根据权利要求1所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，所述激光加工机构载物台为转台。
4.根据权利要求3所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，所述转台包括：上料位、CCD相机采集区域、激光加工机构的打孔区域和下料位，所述上料位、所述CCD相机采集区域、所述激光加工机构的打孔区域和所述下料位顺序排列。
5.根据权利要求4所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，还包括步骤：使用真空吸膜机构的真空吸嘴分别移动所述待加工材料至所述上料位。
6.根据权利要求1所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，所述CCD相机采集所述待加工材料的照片为待加工材料的边缘图像。
7.根据权利要求1所述的一种自动对位磨边打孔方法，其特征在于，所述待加工材料包括复合材料。
8.一种自动对位磨边打孔装置，其特征在于，包括：
CNC机构，用于将待加工材料的边缘进行磨边处理，所述待加工材料以堆叠方式排列；
CCD相机，用于采集所述待加工材料的照片，并转化为数据坐标发送给控制***；
控制***，用于计算激光加工机构的需移动的距离，并控制所述激光加工机构对所述待加工材料进行激光加工；
激光加工机构，用于将待加工材料的边缘进行磨边处理。
9.根据权利要求1所述的一种自动对位磨边打孔装置，其特征在于，所述激光加工机构包括二氧化碳激光器。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至7任一项所述的自动对位磨边打孔方法。
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