CN205904585U - 一种双工位激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光加工技术领域，公开了一种双工位激光切割设备，该切割设备包括工控机、双动子四轴运动平台、视觉检测组件和激光切割组件；两个待检测物体设置在所述双动子四轴运动平台上的夹具内，并能分别实现X、Y轴的运动；所述视觉检测组件用于检测待检测物体上的毛刺位置；所述激光切割组件根据所述毛刺位置，对待检测物体进行激光毛刺切割；所述工控机分别控制双动子四轴运动平台、视觉检测组件和激光切割组件工作。本实用新型可以减少传统方式下对人力和时间的需求，并提高了生产效率，整个设备结构简单、安全、准确且可靠。

Description

一种双工位激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光加工技术领域，更具体的说，特别涉及一种双工位激光切割设备。

背景技术

当利用铣削、铸造对金属材料元件或利用模铸对塑料元件来加工表面时，如在表面边棱处，会形成毛刺。传统加工工艺是用手工来除去毛刺，或是利用装有动力传感器的铣削工具沿着毛刺边棱来除去毛刺，此铣削工具以恒定的压力压向毛刺的边棱。但是目前几乎所有的工件加工厂都是采用大量的人力，针对工件在加工过程中表面存在的毛刺进行手工去除，这种人工去毛刺的方法，不仅劳动强度大，效率低，而且很容易造成对工件的损坏，甚至影响零件的精度要求和使用要求；另一方面，对于很多经过冲裁加工的零件，人工很难进行手工去毛刺，其处理后的外观效果也难以满足要求。

有鉴于此，企业生产如何进一步的提高去毛刺效果，进而提高工作效率和企业经济效益，成为亟待解决的难题。随着高科技的高速发展，激光切割技术在各行各业得到很大的应用。SMT电子产品行业中塑料制品的加工精度低，成型效果较差，为了能够满足半导体及电子产品的更高要求，已经广泛采用了激光切割的方法来去除零件表面的毛刺。高功率的激光设备发出微小的光束，经聚焦后形成焦点，焦点产生高温对金属板或塑料板局部熔化，通过连续的光束和压缩空气对其及时冷却，再由运动机构带动产品做轨迹运动，完成产品毛刺切割的工作。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的技术问题，提供一种双工位激光切割设备，可以减少传统方式下对人力和时间的需求，并提高了生产效率。

为了解决以上提出的问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种双工位激光切割设备，该切割设备包括工控机、双动子四轴运动平台、视觉检测组件和激光切割组件；

两个待检测物体设置在所述双动子四轴运动平台上的夹具内，并能分别实现X、Y轴的运动；所述视觉检测组件用于检测待检测物体上的毛刺位置；所述激光切割组件根据所述毛刺位置，对待检测物体进行激光毛刺切割；所述工控机分别控制双动子四轴运动平台、视觉检测组件和激光切割组件工作。

还包括机柜，所述工控机设置在机柜内，所述双动子四轴运动平台设置在机柜的上端面，所述双动子四轴运动平台的上方设置有两组视觉检测组件，所述激光切割组件设置在双动子四轴运动平台的一侧，并位于两组视觉检测组件之间。

所述视觉检测组件包括线扫描相机、线扫描成像专用镜头和线性同轴光源，其中线扫描相机、线扫描成像专用镜头和线性同轴光源三者由上至下依次同轴设置在所述双动子四轴运动平台的上方。

所述线扫描相机、线扫描成像专用镜头和线性同轴光源通过支撑架进行固定。

所述线扫描相机选用了16K的线扫描相机，视野仅为65mm，光学分辨率达到4.1um。

所述线性同轴光源采用红外高亮度线性同轴光源。

所述激光切割组件包括激光器和振镜方头，两者通过支柱固定在一起。

所述工控机通过PCI卡以及串口与双动子四轴运动平台进行连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型中通过双动子四轴运动平台实现四轴的运动，人工将被检测物体放入夹具中，通过线性同轴光源实现被检测物体上毛刺的检测，通过激光切割组件对检测到的毛刺进行切割，最后统一将物体存放，本实用新型可以减少传统方式下对人力和时间的需求，且检测标准统一、可靠，减少了由于人为检测造成的检测误差，并能够很好的提高生产效率；

此外，本实用新型可以对被检测物体上的毛刺进行实时检测实时切割，整个设备结构简单、安全、准确且可靠。

附图说明

图1为本实用新型双工位激光切割设备的整体结构示意图。

图2为本实用新型双工位激光切割设备的工作流程图。

附图标记说明：100-机柜、1-工控机、2-双动子四轴运动平台、3-扫描相机、4-线扫描成像专用镜头、5-线性同轴光源、6-激光切割组件、8-支撑架、9-支柱

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参阅图1所示，本实用新型提供的一种双工位激光切割设备，包括机柜100、工控机1、双动子四轴运动平台2、视觉检测组件和激光切割组件 6。

所述工控机1通过局域网、因特网或者串口接收指令，并通过PCI卡以及串口与双动子四轴运动平台2进行连接。所述工控机1根据所述指令控制双动子四轴运动平台1运动、以及视觉检测组件和激光切割组件工作。

所述工控机1设置在机柜100内，所述双动子四轴运动平台2设置在机柜100的上端面，两个待检测物体设置在所述双动子四轴运动平台2上的夹具内，并能分别实现X、Y轴的运动。所述双动子四轴运动平台2的上方设置有两组视觉检测组件，用于检测待检测物体上的毛刺位置。所述激光切割组件6设置在双动子四轴运动平台2的一侧，并位于两组视觉检测组件之间，用于根据所述毛刺位置对对待检测物体进行激光毛刺切割。

上述中，所述视觉检测组件包括线扫描相机3、线扫描成像专用镜头4和线性同轴光源5，其中线扫描相机3、线扫描成像专用镜头4和线性同轴光源5三者由上至下依次同轴设置在所述双动子四轴运动平台2的上方。本实施例中，为了方便安装，三者通过支撑架8进行固定。

上述中，由于激光切割毛刺的要求非常高，所以要求光学分辨率非常高，因此所述线扫描相机3选用了16K的线扫描相机，视野仅为65mm，光学分辨率可达到4.1um。

上述中，一般的毛刺采用普通的线性同轴光源便可以达到要求，但是如果是黑色的材料材质物体并产生黑色的毛刺，普通的线性同轴光源便满足不了检测的要求了，因此，所述线性同轴光源5采用红外高亮度线性同轴光源，既满足产品对亮度的要求，又满足了适合大多数产品检测的要求。

上述中，所述激光切割组件6包括激光器和振镜方头，两者通过支柱9固定在一起。

上述中，所述双动子四轴运动平台2通过高精度的伺服电机实现四个运动轴的运动，并实现了激光切割物体毛刺的整个流程，这样保证了整个设备的检测精度和检测效率，并且提高了去毛刺的质量。

参阅图2所示，本实用新型的工作过程如下：

(1)进行设备的初始化。

(2)人工将第一被检测物体记为物体A放置在双动子四轴运动平台2的一个夹具记为夹具A上，其能实现X1轴、Y1轴方向的直线运动。

(3)根据预先设定好的Y1轴的拍照位置，由第一线性同轴光源5为其提供照明，通过第一线扫描相机3进行拍照得到图片，并对图片进行实时检测，得到物体A存在毛刺的位置。

上述中，将两组视觉检测组件分别记为第一视觉检测组件和第二视觉检测组件，即其组成部件分别用第一和第二进行区分。

(4)检测完成后，通过双动子四轴运动平台2将物体A运动到激光切割组件6的正下方，激光器根据所述毛刺的位置进行激光切割。

(5)与此同时，人工将第二被检测物体记为物体B放置在另一夹具记为夹具B上，其能实现X2轴、Y2轴方向的直线运动。

(6)根据预先设定好的Y2轴的拍照位置，由第二线性同轴光源5为其提供照明，通过第二线扫描相机3进行拍照得到图片，并对图片进行实时检测，得到物体B存在毛刺的位置。

(7)物体A上的毛刺被切割完成后运动回上料位，人工将物体A取下放入良品区，并放入新的待检测物体，返回(3)。

(8)与此同时，将物体B运动到激光切割组件6的正下方，激光器6根据物体B上毛刺的位置进行激光切割；

(9)物体B上的毛刺被切割完成后运动回上料位，人工将物体B取下放入良品区。

重复上述过程，直至所有被检测物体上的毛刺都被切割完成为止。

本实用新型中，由于激光器切割时间比较长，线扫描相机3拍摄图像及进行图像处理的时间非常短，所以可以看到两个线扫描相机3分别安装在激光切割组件的两边，激光切割组件在切割毛刺的同时，另一个工位进 行拍照并进行图像处理，即两个夹具可以同时工作，这样可以有效的节约了切割时间和设备成本。

本实用新型中是针对手机中板进行检测，但对于类似结构的产品等上述激光设备都可以检测。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种双工位激光切割设备，其特征在于：该切割设备包括工控机(1)、双动子四轴运动平台(2)、视觉检测组件和激光切割组件(6)；

两个待检测物体设置在所述双动子四轴运动平台(2)上的夹具内，并能分别实现X、Y轴的运动；所述视觉检测组件用于检测待检测物体上的毛刺位置；所述激光切割组件(6)根据所述毛刺位置，对待检测物体进行激光毛刺切割；所述工控机(1)分别控制双动子四轴运动平台(2)、视觉检测组件和激光切割组件(6)工作。

2.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备，其特征在于：还包括机柜(100)，所述工控机(1)设置在机柜(100)内，所述双动子四轴运动平台(2)设置在机柜(100)的上端面，所述双动子四轴运动平台(2)的上方设置有两组视觉检测组件，所述激光切割组件(6)设置在双动子四轴运动平台(2)的一侧，并位于两组视觉检测组件之间。

3.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述视觉检测组件包括线扫描相机(3)、线扫描成像专用镜头(4)和线性同轴光源(5)，其中线扫描相机(3)、线扫描成像专用镜头(4)和线性同轴光源(5)三者由上至下依次同轴设置在所述双动子四轴运动平台(2)的上方。

4.根据权利要求3所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述线扫描相机(3)、线扫描成像专用镜头(4)和线性同轴光源(5)通过支撑架(8)进行固定。

5.根据权利要求3所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述线扫描相机(3)选用了16K的线扫描相机，视野仅为65mm，光学分辨率达到4.1um。

6.根据权利要求3所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述线性同轴光源(5)采用红外高亮度线性同轴光源。

7.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述激光切割组件(6)包括激光器和振镜方头，两者通过支柱(9)固定在一起。

8.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述工控机(1)通过PCI卡以及串口与双动子四轴运动平台(2)进行连接。

9.根据权利要求1所述的双工位激光切割设备，其特征在于：所述双动子四轴运动平台(2)通过高精度的伺服电机实现四个运动轴的运动。