CN108672947A - 一种激光切割生产工作站 - Google Patents

Abstract

为了解决现有激光切割设备切割率低、效果差、效率慢的问题，本发明提供一种激光切割生产工作站，实现高切割质量，高精密、高效率的激光切割加工。本发明一种激光切割生产工作站的技术方案包括：基座组件、滑台组件和切割组件，其中：所述滑台组件安装在所述基座组件上，数量至少为一组，各所述滑台组件均包括交替运行的两个滑台，每一所述滑台上设有沿其滑动的治具组，所述治具组用于放置若干水平排列的料片；所述切割组件包括与所述滑台组件数量一致的切割头，所述切割头上下左右移动。

Description

一种激光切割生产工作站

技术领域

本发明实施例涉及激光切割技术领域，具体涉及一种激光切割生产工作站。

背景技术

LCD和OLED材质现已经广泛应用于平板显示、智能手机屏幕等消费类电子行业，其具有耐高温、耐磨、耐腐蚀的材料特性。而随着各大厂商对全面屏手机的重视，全面屏手机的普及加快，这就直接导致全面屏生产向高产能、高良率，高效率发展。

目前的激光切割设备，由于设备激光光束差和单一切割工艺的限制，导致全面屏切割的切割良率低，效果差，效率慢，不利于现阶段市场全面屏手机的生产趋势。

发明内容

为了解决现有激光切割设备切割率低、效果差、效率慢的问题，本发明提供一种激光切割生产工作站，实现高切割质量，高精密、高效率的激光切割加工。

本发明一种激光切割生产工作站的技术方案包括：

基座组件、滑台组件和切割组件，其中：

所述滑台组件安装在所述基座组件上，数量至少为一组，各所述滑台组件均包括交替运行的两个滑台，每一所述滑台上设有沿其滑动的治具组，所述治具组用于放置若干水平排列的料片；

所述切割组件包括与所述滑台组件数量一致的切割头，所述切割头上下左右移动。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

所述切割组件包括横跨所述滑台的切割模组，所述切割模组上设有可沿其移动的Z轴，每一所述Z轴安装一上下移动的所述切割头。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

所述激光切割生产工作站还包括位于所述切割组件后侧的CCD视觉组件，其包括与所述滑台数量一致且对应的CCD。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

所述激光切割生产工作站还包括位于所述CCD视觉组件后侧的拔料组件，其包括与所述滑台数量一致且对应的拔料组合；各所述拔料组合包括拔料气缸，其与所述料片一一对应并可上下移动。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

各所述拔料组合还包括竖直设置的拔料Z轴，所述拔料Z轴上设有上下移动的气缸安装板，所述拔料气缸固定在所述气缸安装板上。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

所述激光切割生产工作站还包括位于所述拔料组件后侧的翻转组件，所述翻转组件包括两个翻转组合，各所述翻转组合包括与所述料片数量一致且对应的旋转气缸，所述旋转气缸沿翻转Z轴上下移动，所述翻转气缸连接有取料吸盘。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

各所述翻转组合还包括设置在所述翻转Z轴上的横移气缸，每一所述横移气缸对应一所述旋转气缸。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

各所述翻转组合还包括接料吸盘组，所述接料吸盘组与接料气缸连接，所述接料气缸沿翻转X轴水平移动。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

所述激光切割生产工作站还包括位于所述翻转组件后侧的裂片组件，其包括与所述滑台组件数量一致的裂片组合，各所述裂片组合均包括上下左右移动的裂片组，所述裂片组包括错位设置的定裂片和移动的动裂片。

优选的，在上述激光切割生产工作站的技术方案中，

各所述裂片组合还包括裂片X轴和裂片Z轴，所述裂片Z轴上安装有连接板，所述连接板上设有所述裂片组。

采用上述技术方案的有益效果是：

由于本实施例包括至少一组滑台组件，滑台组件两两独立工作，每一滑台组件包括两个滑台和与滑台一一对应的治具组，治具组采用水平设置的多料片设计，可以同时加工多片料片，这样就达到设备其他工艺结构工作不停，大大提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1和图2分别为本发明实施例一种激光切割工作站的主视图和俯视图；

图3为本发明实施例一种激光切割工作站的滑台组件的结构图；

图4为本发明实施例一种激光切割工作站的切割组件的结构图；

图5为本发明实施例一种激光切割工作站的CCD视觉组件的结构图；

图6为本发明实施例一种激光切割工作站的拔料组件的结构图；

图7为本发明实施例一种激光切割工作站的拔料组件的拔料组合的结构图；

图8为本发明实施例一种激光切割工作站的翻转组件的结构图；

图9为本发明实施例一种激光切割工作站的翻转组件的翻转组合的结构图；

图10为本发明实施例一种激光切割工作站的裂片组件的结构图；

图11为本发明实施例一种激光切割工作站的裂片组件的裂片组合的结构图。

具体实施方式

为了解决现有激光切割设备切割率低、效果差、效率慢的问题，本发明提供一种激光切割生产工作站，实现高切割质量，高精密、高效率的激光切割加工。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种激光切割生产工作站，包括：基座组件1、滑台组件2、切割组件3、光路组件4、CCD视觉组件5、拔料组件6、翻转组件7和裂片组件8。其中：

滑台组件2安装在基座组件1上，滑台组件2的数量至少为一组，各滑台组件均包括交替运行的两个滑台，每一滑台上设有沿其滑动的治具组，治具组用于放置若干水平排列的料片。

切割组件3位于治具组的滑动轨迹内，切割组件3包括与滑台组件2数量一致的切割头，该切割头上下左右移动。每一切割头控制一滑台组件2，通过切割头的左右移动，实现切割头可针对两个滑台的治具组上的料盘进行来回切割。

切割组件3与光路组件4连接。对于光路组件，采用双激光器双光路设计，以满足双切割头的激光切割工艺，大大提高生产效率。

CCD视觉组件5位于切割组件3的后侧，CCD视觉组件上包括与滑台数量一致的CCD。

拔料组件6位于CCD视觉组件5的后侧，包括与滑台数量一致的拔料组合，每一拔料组合均包括与料片数量一致且一一对应的拔料气缸，该拔料气缸可上下移动。

翻转组件7位于拔料组件6的后侧，包括与滑台组件数量一致的翻转组合。每一翻转组合均包括与料片数量一致的旋转气缸，旋转气缸在360度旋转的同时，旋转气缸可通过安装在翻转Z轴上的横移气缸驱动从而实现上下移动，各旋转气缸上设有取料吸盘，可采用真空吸附的方式。此外，每一翻转组合还包括接料吸盘组，接料吸盘组与接料气缸连接，接料气缸设置在翻转X轴上。

裂片组件8位于翻转组件7的后侧，包括与滑台组件数量一致的裂片组合。每一裂片组合上均包括裂片组，裂片组能上下左右四个方向移动，裂片组包括错位设置的定裂片和动裂片，动裂片可移动，且定裂片和动裂片的数量与料片的数量一致。

下面以激光切割生产工作站包括两组滑台组件即四个滑台为例进行举例说明，采用四工作滑台配合双切割头的设计，大大提高设备的产能，提高生产效率，节省人工。需要说明的是，滑台组件的数量不做具体限定。

上文提及滑台组件的数量至少为一组。如图所示，滑台组件的数量为两组，两组滑台组件分别定义为第一组滑台组件和第二组滑台组件，每组滑台组件上均包括两个交替运行的滑台，每一滑台上设有沿其滑动的治具组，治具组上用于放置料片，可采用真空吸附方式吸住料片。

第一组滑台组件包括第一滑台21和第二滑台23，第一滑台21安装有可沿其滑动的第一治具组22，第二滑台23上安装有可沿其滑动的第二治具组24。第二组滑台组件包括第三滑台25和第四滑台27，第三滑台25安装有可沿其滑动的第三治具组26，第四滑台27上安装有可沿其滑动的第四治具组28。

治具组靠真空吸住料片，废料盒保证在(U形、C角和R角)裂片时接住废料。

对于上文提及的滑台组件2中的治具组，均采用双料片设计，便于切割组件3、拔料组件6、翻转组件7和裂片组件8可以同时加工两个料片。则四个滑台可一次性上料八片，每两个滑台构成一组滑台组件，滑台组件之间独立工作，采用两两组合以及两两独立工作的设计就达到设备其他工艺结构工作不停，大大提高生产效率。

上文提及切割组件包括与滑台组件数量一致的切割头，每一切割头在对应的两个滑台之间移动，当滑台组件的数量为两组时，则切割头的数量则为两个。

如图所示，切割组件包括横跨所有滑台的切割模组31，切割模组31上设有两个可沿切割模组31滑动的第一Z轴32和第二Z轴34，第一Z轴32上安装有可上下移动的第一切割头33，第二Z轴34上安装有可上下移动的第二切割头35。由此可知，切割头的数量与滑台组件的数量一致，每一切割头控制两个滑台，每一切割头可实现上下左右移动。

对于切割组件，采用一个切割模组31和两个沿切割模组31移动的Z轴，可理解为单轴双滑块设计，每一个Z轴可单独工作，一个Z轴上安装一个切割头，以满足对两个治具组上的料片交替激光加工，进一步节省设计空间，大大提高生产效率。

上文提及CCD视觉组件包括与滑台数量一致的CCD，具体的，当滑台组件数量为两组时，滑台的数量则为四个，则CCD的数量则为四个。下面结合附图针对CCD视觉组件含有四个CCD进行说明。如图所示，CCD视觉组件包括视觉模组51，视觉模组51上包括第一载板52和第二载板55，第一载板52上设有第一CCD53和第二CCD54，第二载板55上设有第三CCD56和第四CCD57。

对于CCD视觉组件，采用单轴(视觉模组51)双滑块(第一载板52和第二载板55)设计，双滑块可单独工作，一个滑块上安装两个CCD，以满足对一个治具组上的两块料片一次性抓靶，进一步节省设计空间，大大提高生产效率。

上文提及拔料组件包括与滑台数量一致的拔料组合，当滑台数量为四个时，则包括四个拔料组合，每一拔料组合的结构相同。

如图所示，拔料组件包括第一拔料组合61、第二拔料组合62、第三拔料组合63和第四拔料组合64。

每一拔料组合均包括拔料基板611、拔料Z轴612、气缸安装板613、拔料气缸A614、拔料气缸B615。拔料Z轴612安装在拔料基板611上，气缸安装板613可沿拔料Z轴612上下移动，拔料气缸A614和拔料气缸B615安装在气缸安装板613上。

对于任一拔料组合，需用伺服丝杠模组做拔料Z轴612，拔料Z轴612固定在拔料基板611上，选用旋转气缸做拔料气缸，拔料气缸A614和拔料气缸B615固定在气缸安装板613上，气缸安装板613固定在拔料Z轴612上，通过拔料Z轴612的垂直运动配合旋转气缸的旋转运动可一次性完成对一个治具组上的两片料的拔料裂片工艺。

对于拔料组件，共四组拔料组合，可单独完成拔U裂片工艺，单一拔料组合可同时完成两片料片的拔料裂片工艺，大大提高工作效率。

翻转组件包括与滑台组件的数量一致的翻转组合，当滑台组件的数量为两个时，翻转组件包括第一翻转组合71和第二翻转组合72，两者结构相同。

第一翻转组合包括翻转X轴711、翻转Z轴712、横移气缸A713、横移气缸B714、旋转气缸A715、旋转气缸B716、料吸盘A717、取料吸盘B718、接料气缸719、接料吸盘组720。

对于翻转组件，共两组翻转组合，可单独完成翻转工艺，单一翻转组合可同时完成两片料片的翻转工艺，大大提高工作效率。

对于上述任一翻转组合，选用伺服丝杠模组做翻转X轴711和翻转Z轴712，翻转Z轴712固定在翻转X轴711上，翻转X轴711横向设置，翻转Z轴712竖向设置。接料气缸719通过转接板固定在翻转X轴711上，接料吸盘组720固定在接料气缸719上。横移气缸A713和横移气缸B714通过转接板固定在翻转Z轴712上。旋转气缸A715固定在横移气缸A713上，取料吸盘A717固定在旋转气缸A715上；旋转气缸B716固定在横移气缸B714上，取料吸盘B718固定在旋转气缸B716上。

初始状态时，横移气缸A713、横移气缸B714和接料气缸719收缩，翻转X轴711水平运动带动取料吸盘到治具组上方，然后翻转Z轴垂直下降到取料点并配合吸盘的真空完成取料，之后两个旋转气缸旋转180度，然后翻转Z轴垂直上升到接料点，接料吸盘组真空吸住，取料吸盘真空松开，然后两横移气缸向两侧伸开，接料气缸伸开带动接料吸盘组把料片放回治具组上。

上文提及裂片组件其与滑台组件的数量一致，当滑台组件的数量为两个时，则裂片组件包括第一裂片组合和第二裂片组合，两者结构相同。每一裂片组合控制一滑台组件。

第一裂片组合和第二裂片组合均包括裂片X轴811、裂片Z轴812、连接板813、定裂片组814、动裂片组815、丝杆电机组816、导轨滑块组817。

对于裂片组件，共两组裂片组合，可单独完成(C角和R角)裂片工艺，单一裂片组合可同时完成两片料片的裂片工艺，大大提高工作效率。

对于任一裂片组合，选用伺服丝杠模组做裂片X轴811和裂片Z轴812，连接板813固定在裂片Z轴812上，定裂片组814固定不动，动裂片组815固定在导轨滑块上，通过丝杠电机来改变动料片组的位置，以满足同时对两片料片(C角和R角)完成裂片工艺。

本发明激光切割生产工作站的工作原理如下：

人工在第一滑台21的上料点把料放在第一滑台21的第一治具组22上，然后第一滑台21带动第一治具组22到CCD视觉组件5下方进行CCD抓靶定位，完成后第一滑台21带动第一治具组22到切割组件3下方进行激光切割，完成后第一滑台21带动第一治具组22到翻转组件7下方进行料片翻转，完成后第一滑台21带动第一治具组22到CCD视觉组件5下方进行CCD抓靶定位，完成后第一滑台21带动第一治具组22到切割组件3下方进行激光切割，完成后第一滑台21带动第一治具组22到拔料组件6下方进行拔U裂片，完成后第一滑台21带动第一治具组22到裂片组件8下方进行C角和R角的裂片工艺，完成后完成后第一滑台21带动第一治具组22到下料点，人工下料，上下料点为同一位置，人工下料后再次上料。

滑台组件的其他滑台与治具组的工作方式和第一滑台与治具组相同，第一滑台和第二滑台为一组交替工作，第三滑台和第三滑台为一组交替，两两独立工作；切割组件第一切割头交替对第一治具组和第二治具组上的料片进行激光切割，第二切割头交替对第三治具组和第四治具组上的料片进行激光切割；CCD视觉组件的第一CCD和第二CCD组合交替对第一治具组和第二治具组上的料片进行CCD抓靶定位，第三CCD和第四CCD组合交替对第三治具组和第四治具组上的料片进行CCD抓靶定位；拔料组件的第一拔料组合对第一治具组上的料片进行拔U裂片，其他第二、三、四拔料组合分别对第二、三、四治具组上的料片进行拔U裂片；翻转组件第一翻转组合交替对第一治具组和第二治具组上的料片进行料片翻转，第二翻转组合交替对第三治具组和第四治具组上的料片进行料片翻转；裂片组件第一裂片组合交替对第一治具组和第二治具组上的料片进行裂片工艺，第二裂片组合交替对第三治具组和第四治具组上的料片进行裂片工艺。

本发明激光切割工作站的工艺流程为：

产品上料到工作台即治具组——CCD正面视觉定位拍照——切割头对产品正面进行加工——翻转组件对产品进行翻面(——背面视觉定位拍照——对产品背面进行加工)——对产品进行拔U裂片——对产品进行C、R裂片——产品下料离开工作台。工艺流程中，括号内为可选项，把U裂片与C、R裂片无先后顺序，也可同时进行。本发明自动化程度高，集成显示屏切割所有工艺，实现C、R、U切割单一系统一次解决，这对于整个生产制程，大大节省了成本并提高了生产效率。

本发明主要用于便携显示设备硬屏显示模组的切割领域，应用行业为手机等消费类电子行业、智能显示家具行业。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种激光切割生产工作站，其特征在于，包括：基座组件、滑台组件和切割组件，其中：

所述滑台组件安装在所述基座组件上，数量至少为一组，各所述滑台组件均包括交替运行的两个滑台，每一所述滑台上设有沿其滑动的治具组，所述治具组用于放置若干水平排列的料片；

所述切割组件包括与所述滑台组件数量一致的切割头，所述切割头上下左右移动。

2.根据权利要求1所述的激光切割生产工作站，其特征在于，所述切割组件包括横跨所述滑台的切割模组，所述切割模组上设有可沿其移动的Z轴，每一所述Z轴安装一上下移动的所述切割头。

3.根据权利要求1所述的激光切割生产工作站，其特征在于，所述激光切割生产工作站还包括位于所述切割组件后侧的CCD视觉组件，其包括与所述滑台数量一致且对应的CCD。

4.根据权利要求3所述的激光切割生产工作站，其特征在于，所述激光切割生产工作站还包括位于所述CCD视觉组件后侧的拔料组件，其包括与所述滑台数量一致且对应的拔料组合；各所述拔料组合包括拔料气缸，其与所述料片一一对应并可上下移动。

5.根据权利要求4所述的激光切割生产工作站，其特征在于，各所述拔料组合还包括竖直设置的拔料Z轴，所述拔料Z轴上设有上下移动的气缸安装板，所述拔料气缸固定在所述气缸安装板上。

6.根据权利要求4所述的激光切割生产工作站，其特征在于，所述激光切割生产工作站还包括位于所述拔料组件后侧的翻转组件，所述翻转组件包括两个翻转组合，各所述翻转组合包括与所述料片数量一致且对应的旋转气缸，所述旋转气缸沿翻转Z轴上下移动，所述翻转气缸连接有取料吸盘。

7.根据权利要求6所述的激光切割生产工作站，其特征在于，各所述翻转组合还包括设置在所述翻转Z轴上的横移气缸，每一所述横移气缸对应一所述旋转气缸。

8.根据权利要求6所述的激光切割生产工作站，其特征在于，各所述翻转组合还包括接料吸盘组，所述接料吸盘组与接料气缸连接，所述接料气缸沿翻转X轴水平移动。

9.根据权利要求6所述的激光切割生产工作站，其特征在于，所述激光切割生产工作站还包括位于所述翻转组件后侧的裂片组件，其包括与所述滑台组件数量一致的裂片组合，各所述裂片组合均包括上下左右移动的裂片组，所述裂片组包括错位设置的定裂片和移动的动裂片。

10.根据权利要求9所述的激光切割生产工作站，其特征在于，各所述裂片组合还包括裂片X轴和裂片Z轴，所述裂片Z轴上安装有连接板，所述连接板上设有所述裂片组。