CN112719629A - 一种光源随动切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动化生产设备技术领域，公开了一种光源随动切割设备。该光源随动切割设备包括：多个承载块，配合形成用于承载工件的承载部，多个所述承载块能够相互靠近或远离，以调节所述承载部的尺寸；及线光源，被配置为在点亮时照射所述承载部的周缘，以使所述工件伸出所述承载部的部分适于被获取影像。本发明提供的光源随动切割设备，借由其线光源的设置，使位于承载部的周缘外侧的偏光片的周缘可被线光源照射并形成偏光片的轮廓光，从而使光学检测装置获取的偏光片的影像具有清晰的轮廓特征，进而易于光学检测装置判断偏光片的外形是否合格。

Description

一种光源随动切割设备

技术领域

本发明涉及自动化生产设备技术领域，尤其涉及一种光源随动切割设备。

背景技术

在工业生产中，通常需要利用切割设备对工件或产品等进行切割。为了便于切割，通常将工件或产品放置在切割设备上。在对工件完成切割后，一般需要在切割设备处直接对工件进行光学检测，即通过光学检测装置对产品切割完的边进行拍照，并基于产品影像进行轮廓识别，进而判定该产品是否合格。

然而，基于现有切割设备，都只是在承载块上设置小光源，中间镂空处存在检测盲区，特别是在大尺寸产品的加工时，镂空处的检测盲区更大，工件轮廓处光照不足，难以获得清晰的产品轮廓图像，使得光学检测装置所获取的工件影像品质不理想，检测效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光源随动切割设备，该光源随动切割设备适于其切割的工件被获取清晰的切边轮廓图像。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光源随动切割设备，包括激光切割装置和光学检测装置，所述激光切割装置用于切割工件，所述光学检测装置用于检测所述工件的切边，所述光源随动切割设备还包括：

多个承载块，多个所述承载块呈矩阵排布，并配合形成用于承载工件的承载部，多列所述承载块能够沿所述矩阵的长度方向相互靠近或远离，以调节所述承载部的长度，和/或，多排所述承载块能够沿所述矩阵的宽度方向相互靠近或远离，以调节所述承载部的宽度；

线光源，所述线光源包括沿所述矩阵的长度方向设置的第一线光源和沿所述矩阵的宽度方向设置的第二线光源，所述第一线光源包括一条长边固定光源和一条长边随动光源，所述第二线光源包括随动短边光源一和随动短边光源二；所述长边固定光源固定于固定的承载块或光源随动切割设备，所述长边随动光源固定于最外侧横行的承载块的至少一个上，所述随动短边光源一和随动短边光源二分别固定于最外侧竖列的承载块的其中至少一个上，以能够在所述线光源点亮时始终保持照射所述承载部的周缘，从而使所述工件伸出所述承载部的部分适于被所述光学检测装置获取影像，所述第一线光源的长度在所述承载部处于最大尺寸时的长度以上，所述第二线光源的长度在所述承载部处于最大尺寸时的宽度以上；及

调节元件，用于调整所述线光源的亮度。

作为优选，所述线光源设置于所述工件背向所述光学检测装置的一侧。

作为优选，所述线光源的发光部件与所述承载块之间设置有间隙。

作为优选，所述调节元件还用于调整所述线光源的发光颜色。

作为优选，所述线光源的光出射面设置有漫射板。

作为优选，所述光源随动切割设备还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构能够同时驱动多列所述承载块沿矩阵的长度方向移动；和/或

所述光源随动切割设备还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构能够同时驱动多排所述承载块沿所述矩阵的宽度方向移动。

作为优选，所述光源随动切割设备还包括夹持机构，所述夹持机构被配置为自所述承载部的外侧固定所述工件，所述夹持机构与所有所述承载块中外围的承载块之间具有缝隙。

本发明的有益效果：

本发明提供的光源随动切割设备，借由其线光源的设置，使位于承载部的周缘外侧的偏光片的周缘可被线光源照射并形成偏光片的轮廓光，从而使光学检测装置获取的偏光片的影像具有清晰的轮廓特征，进而易于光学检测装置判断偏光片的外形是否合格。

附图说明

图1是本发明实施例中光源随动切割设备形成最大承载部时的结构示意图；

图2是本发明实施例中光源随动切割设备形成最小承载部时的结构示意图。

图中：

1、底座；2、承载块；21、凹槽；22、托臂；3、线光源；31、第一线光源；311、长边固定光源；312、长边随动光源；32、第二线光源；321、随动短边光源一；322、随动短边光源二；4、第一驱动机构；5、第二驱动机构；6、夹持机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种光源随动切割设备，该光源随动切割设备包括激光切割装置、光学检测装置及载台。其中，载台用于承载被切割工件，激光切割装置用于切割载台所承载的工件，使该工件被切割形成为区别于未切割的工件的形状的特定的成品形状，光学检测装置用于对完成切割的工件进行拍摄，并基于拍摄获取的工件图像对工件的外形进行识别，从而可判断完成切割的工件的切边是否合格。

一般地，激光切割作业中，激光束在工件上的作业轨迹位于载台的轮廓范围之外，以避免激光损伤载台用于承载工件的承载部的表面质量，基于此前提，无论是待切割的工件还是完成切割的工件的被切割处均位于载台的外侧。并且为适于加工不同尺寸的工件，载台还被配置为能够形成不同尺寸的承载部的可调节结构形式。

基于上述结构，光学检测装置的成像部件(如工业相机)等需在载台的上方对工件进行拍照以获取完成切割的工件的切割边影像，本实施例中，光源随动切割设备旨在工件的轮廓处补充光照，以便于位于承载部外侧的切割边能够被成像部件清晰的获取影像。

下面，以切割显示屏的玻璃盖板及其上覆设的偏光片作为工件，对该光源随动切割设备进行详细说明。其中，该玻璃盖板的被切割部分为覆设在玻璃盖板上的偏光片。

请参阅图1和图2，载台包括底座1和多个承载块2，多个承载块2配合形成用于承载偏光片的承载部，多个承载块2能够相互靠近或远离，使得承载部的尺寸能够根据工件的尺寸进行调节，进而当玻璃盖板放置在承载部时，能够使偏光片的边缘处于承载部的边缘的外侧，且优选的使偏光片的边缘与承载部的边缘之间的距离不会过远，以防止由于两者之间的距离过近承载块2被激光切割，或者由于两者之间的距离过远偏光片容易下垂影响切割效果。

本实施例中，该光源随动切割设备还包括线光源3，线光源3被配置为在点亮时照射承载部的周缘，以使偏光片伸出承载部的部分适于被获取影像。

借由上述线光源3的设置，使位于承载部的周缘外侧的偏光片的周缘可被线光源3照射并形成偏光片的轮廓光，从而使光学检测装置获取的偏光片的影像具有清晰的轮廓特征，进而易于光学检测装置判断偏光片的外形是否合格。

由于本实施例中承载块2被配置为能够相互靠近或远离，也即承载部的尺寸在承载块2的位置发生变化后即相应发生变化，适应性地，为能确保在承载部的尺寸变化后，线光源3依旧能够保持于照射承载部的周缘，部分或全部线光源3能够随承载块2移动。

具体地，于本实施例中，多个承载块2呈矩阵排布，多个承载块2呈矩阵排布，多列承载块2能够沿矩阵的长度方向相互靠近或远离，以调节承载部的长度；和/或多排承载块2能够沿矩阵的宽度方向相互靠近或远离，以调节承载部的宽度。使四个线光源3分别与位于矩阵外围四边中的一个承载块2连接，从而使得四个线光源3分别能够随矩阵外围四边中的一个承载块2移动，而不与其他承载块2发生干涉，并能够分别保持于照射该阵列外围各边。

请对比参阅图1和图2，底座1上可以设置若干滑轨或滑槽，多个承载块2中的一部分固定连接于底座1，多个承载块2中的另一部分滑动连接于底座，并能够靠近或远离固定连接于底座1的承载块2，以实现上述调节承载部的尺寸的目的。

为使承载部的尺寸调整后，线光源3能够始终保持于照射承载部的周缘，可基于各个承载块2的具体布置，适配布置线光源3。本实施例中，线光源3包括沿矩阵的长度方向设置的第一线光源31和沿矩阵的宽度方向设置的第二线光源32，第一线光源31包括一条长边固定光源311和一条长边随动光源312，第二线光源32包括随动短边光源一321和随动短边光源二322。

长边固定光源311固定于固定的承载块2或光源随动切割设备的固定部分如底座1上，长边随动光源312固定于最外侧横行的承载块2的至少一个上，随动短边光源一321和随动短边光源二322分别固定于最外侧竖列的承载块2的其中至少一个上，以能够在线光源3点亮时始终保持照射承载部的周缘。

并且，为确保线光源3能够在承载部调整至最大外形尺寸时依旧保持于照射承载部周缘的所有部位，第一线光源31的长度在承载部处于最大尺寸时的长度以上，第二线光源32的长度在承载部处于最大尺寸时的宽度以上。

在本实施例中，与线光源3连接的四个承载块2中，其中一个承载块2固定设置，其余三个承载块2活动设置，并能够朝向或背离固定设置的承载块2移动。例如，位于图1和图2中正上方的一个承载块2固定连接于底座1，其余的承载块2皆可朝向或背离该固定设置的承载块2移动。因此，线光源3中的一个即与该固定设置的承载块2连接，并沿该矩阵的任一边部延伸，另外三个线光源3则与该矩阵的另外三个边部上的任一承载块固定。或者，线光源中的两个均与该固定设置的承载块2连接，并沿该矩阵中相交于该固定设置的承载块2的两个边部延伸，线光源3中的另两个则与该矩阵的另外两个边部上的任一承载块固定。当然，也可将呈阵列设置的承载块2中位于最中心的一个固定连接于底座，其余的承载块2皆可向矩阵中心聚拢或四散，相应地，四个线光源3与该矩阵四个边部上的任一承载块2固定即可。

在其他可选的实施方式中，该载台也可以为仅能调整承载部的宽度或长度，即一列/排承载块2固定，其余列/排的承载块2能朝向或背离该列/排承载块2移动。相适应地，与两个第一线光源31连接的两个所述承载块2固定设置，与两个第二线光源32连接的两个承载块2活动设置，并能够朝向或背离固定设置的两个承载块2移动；或者，与两个第二线光源32连接的两个承载块2固定设置，与两个第一线光源31连接的两个承载块2活动设置，并能够朝向或背离固定设置的两个承载块2移动。

本实施例中，线光源3的发光部件与承载块2之间设置有间隙，该间隙可用作线光源所发出光线的散射空间，以使光线在照射至偏光面时，可使偏光片的外轮廓亮度均匀，适于拍照获取清晰的影像。线光源3的光出射面可以设置有漫射板，以进一步满足均光效果。

为适应于不同厚度或透光率的偏光片，该光源随动切割设备还进一步包括用于调整线光源3的发光亮度的调节元件，该调节元件可以设置于用于为线光源3供电的电源处，也可以集成于该光源随动切割设备的操作终端。优选地，本实施例中，线光源3可以为三色光源，从而可以借由调节元件调整线光源3的发光颜色，适于不同的检测需求。上述电源及调节元件的电路布置及三色光调光原理等皆为现有技术，在此不做赘述。

作为优选，在矩阵边部的承载块2中，每相邻的两个承载块2中的一个上设置有凹槽21，另一个上设置有托臂22，托臂22能够插入凹槽21中。多个承载块2彼此间隔分离时，托臂22能够减小相邻两块承载板24之间的距离，进而能够更好地托住玻璃盖板及偏光片，防止玻璃盖板及偏光片发生变形。当多个承载块2彼此间隔靠近时，托臂22插入到凹槽21，进而使承载板能够紧密拼接。

作为优选，光源随动切割设备还包括第一驱动机构4，第一驱动机构4能够同时驱动多列承载块2沿矩阵的长度方向移动；和/或光源随动切割设备还包括第二驱动机构5，第二驱动机构5能够同时驱动多排承载块2沿矩阵的宽度方向移动。一个第一驱动机构4能够同时驱动多列承载块2沿第一方向移动，一个第二驱动机构5能够同时驱动多排承载块2沿第二方向移动。按照此种方式设置第一驱动机构和第二驱动机构，有利于减少第一驱动机构和第二驱动机构设置的总数量，降低成本，同时使光源随动切割设备的结构更加小巧和紧凑。

上述第一驱动机构4和第二驱动机构5可以包括与各排/各列承载块螺接的丝杆，驱动丝杆转动的驱动器，为各排/各列承载块导向的导杆等，其二者具体设置方式为现有技术，在此不做赘述，并且，第一驱动机构4和第二驱动机构5的结构布置可基于承载块2阵列布置形式进行调整，在此亦不做赘述。

本实施例中，光源随动切割设备还包括夹持机构6，夹持机构6被配置为自承载部的外侧固定偏光片，也即夹持偏光片待切割去除的部分，从而防止残材散落于底座1表面或夹带与各个承载块2之间。

如图1所示，夹持机构6可设置与该矩阵形式布置的各个承载块2中构成该矩阵边沿的若干承载块2上，且均位于该若干个承载块2位于该矩阵的外侧。夹持机构6可以是手动操作或借由气动或电动驱动的夹钳等，在此不做具体限定。

较佳地，夹持机构6与所有承载块2中外围的承载块2之间具有缝隙。各个线光源3可以设置于各个狭隙内，从而借由该狭隙作为光通路向上照射偏光片，从而使线光源3的出射光线形成为偏光片周缘的背光，易于在偏光片被光学检测装置取景成像后形成清晰的外形轮廓。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种光源随动切割设备，包括激光切割装置和光学检测装置，所述激光切割装置用于切割工件，所述光学检测装置用于检测所述工件的切边，其特征在于，所述光源随动切割设备还包括：

多个承载块(2)，多个所述承载块(2)呈矩阵排布，并配合形成用于承载所述工件的承载部，多列所述承载块(2)能够沿所述矩阵的长度方向相互靠近或远离，以调节所述承载部的长度，和/或，多排所述承载块(2)能够沿所述矩阵的宽度方向相互靠近或远离，以调节所述承载部的宽度；

线光源(3)，所述线光源(3)包括沿所述矩阵的长度方向设置的第一线光源(31)和沿所述矩阵的宽度方向设置的第二线光源(32)，所述第一线光源(31)包括一条长边固定光源(311)和一条长边随动光源(312)，所述第二线光源(32)包括随动短边光源一(321)和随动短边光源二(322)；所述长边固定光源(311)固定于固定的承载块(2)或光源随动切割设备，所述长边随动光源(312)固定于最外侧横行的承载块(2)的至少一个上，所述随动短边光源一(321)和随动短边光源二(322)分别固定于最外侧竖列的承载块(2)的其中至少一个上，以能够在所述线光源(3)点亮时始终保持照射所述承载部的周缘，从而使所述工件伸出所述承载部的部分适于被所述光学检测装置获取影像，所述第一线光源(31)的长度在所述承载部处于最大尺寸时的长度以上，所述第二线光源(32)的长度在所述承载部处于最大尺寸时的宽度以上；及

调节元件，用于调整所述线光源(3)的亮度。

2.根据权利要求1所述的光源随动切割设备，其特征在于：所述线光源(3)设置于所述工件背向所述光学检测装置的一侧。

3.根据权利要求1所述的光源随动切割设备，其特征在于,所述线光源(3)的发光部件与所述承载块(2)之间设置有间隙。

4.根据权利要求1所述的光源随动切割设备，其特征在于：所述调节元件还用于调整所述线光源(3)的发光颜色。

5.根据权利要求1所述的光源随动切割设备，其特征在于：所述线光源(3)的光出射面设置有漫射板。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的光源随动切割设备，其特征在于，所述光源随动切割设备还包括第一驱动机构(4)，所述第一驱动机构(4)能够同时驱动多列所述承载块(2)沿矩阵的长度方向移动；和/或

所述光源随动切割设备还包括第二驱动机构(5)，所述第二驱动机构(5)能够同时驱动多排所述承载块(2)沿所述矩阵的宽度方向移动。

7.根据权利要求1所述的光源随动切割设备，其特征在于，所述光源随动切割设备还包括夹持机构(6)，所述夹持机构(6)被配置为自所述承载部的外侧固定所述工件，所述夹持机构(6)与所有所述承载块(2)中外围的承载块(2)之间具有缝隙。

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