CN114505587A - 一种激光去除合模线的方法及激光加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于激光加工技术领域，涉及一种激光去除合模线的方法及激光加工设备，该激光去除合模线的方法应用于工件表面上凸起的合模线，该方法包括：通过视觉模组获取合模线的空间位置信息；通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线上，并根据合模线的空间位置信息对合模线进行熔覆，以使工件的表面平整。本发明提供的激光去除合模线的方法及激光加工设备提供的技术方案能够精准且批量地去除形状复杂的工件上的合模线，以使工件在后续的工序中不会受到合模线的影响。

Description

一种激光去除合模线的方法及激光加工设备

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光去除合模线的方法及激光加工设备。

背景技术

对于一些通过压膜成型的工件如电感线圈的磁芯骨架，在脱模过程中不可避免的在磁芯骨架上会产生合模线，而合模线的存在会在对磁芯骨架绕线的过程中割伤或割断包漆线，影响电感线圈的性能。

针对磁芯骨架的合模线的问题，传统的处理方法是通过人工或机械以打磨的方式将合模线去除，人工打磨存在成本高、效率低及质量参差不齐的问题，仅适用于小批量生产；机械打磨的方式仅适用于形状简单的磁芯骨架，对于复杂的形状如工字形的磁芯骨架就难以保证精度。

发明内容

本发明实施例提供一种激光去除合模线的方法，以解决现有方法中去除形状复杂工件的合模线的精度不高且无法量产化的技术问题。

为了解决上述技术问题，所述一种激光去除合模线的方法采用了如下所述的技术方案：

该激光去除合模线的方法，应用于工件表面上凸起的合模线，所述方法包括：

通过视觉模组获取所述合模线的空间位置信息；

通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至所述合模线上，并根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆，以使所述工件的表面平整。

可选地，所述激光器的加工参数为：

扫描速度范围为100-1000mm/s，频率的范围为10-100KHZ，填充间距的范围为0.01-0.06mm，功率的范围为20-80％；所述激光束的波长范围为1030-1064nm或355nm。

可选地，在所述通过所述视觉模组获取所述合模线的空间位置信息的步骤之前，还包括：

根据所述工件的形状和尺寸，制造或选择适配的定位支架，并将所述定位支架设置于加工平台上；将所述工件装载于所述定位支架上。

可选地，所述通过所述视觉模组获取所述合模线的空间位置信息的步骤具体包括如下：

通过所述视觉模组的光源对所述合模线进行打光，通过所述视觉模组的相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

可选地，所述通过所述光源对所述合模线进行打光，通过所述相机获取所述合模线的所述空间位置的步骤具体包括：

通过设置于聚焦镜凸面端的所述光源对所述合模线进行打光，通过与所述光源同轴设置的所述相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

可选地，所述通过所述光源对所述合模线进行打光，所述相机获取所述合模线的所述空间位置的步骤具体包括：

通过设置于所述聚焦镜一侧的所述光源和所述视觉模组的折返镜对所述合模线进行打光，通过与所述光源同轴的所述相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

可选地，在所述根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆的步骤之后，还包括：

通过放大镜观察去除所述合模线后的所述工件表面的平面度，并判断所述工件表面的平面度是否合格。

可选地，在所述根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆的步骤具体之后，还包括：

通过人工或翻转装置使所述工件翻面，以供所述工件另一面上的所述合模线进行熔覆。

可选地，所述工件为电感线圈的磁芯骨架。

为了解决上述技术问题，所述一种激光加工设备用于执行上述的激光去除合模线的方法，所述激光加工设备包括：

加工平台，用于装置待加工的工件，并能拖动待加工的所述工件移动；

视觉模组，用于获取所述工件的合模线的空间位置信息；

激光器，用于发射激光束，并使所述激光束根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆；

控制系统，设置有所述加工平台、视觉模块和激光器，所述控制系统用于控制所述加工平台移动、控制所述视觉模组获取所述合模线的所述空间位置信息以及控制所述激光器发射所述激光束。

与现有技术相比，本发明实施例提供的激光去除合模线的方法及激光加工设备主要有以下有益效果：

该激光去除合模线的方法应用于工件表面上凸起的合模线，主要是通过聚焦镜使激光器发射的激光束聚焦至合模线上，并根据合模线的空间位置信息对合模线进行熔覆，以使工件的表面平整。该方法可以精准且批量地去除形状复杂的工件上的合模线，以使工件在后续的工序中不会受到合模线的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明一个实施例中激光去除合模线的方法的流程图；

图2是图1中步骤S200之前的步骤S100一个实施例的流程图；

图3是图1中步骤S200具体实施方式的流程图；

图4是图1中步骤S300具体实施方式的流程图；

图5是图1中步骤S300之后的步骤S400具体实施方式的流程图；

图6是图1中步骤S300之后的步骤S500一个实施例的流程图；

图7是本发明第一个实施例中激光去除合模线具体实施方式的流程图；

图8是本发明第二个实施例中激光去除合模线具体实施方式的流程图；

图9是本发明第三个实施例中激光去除合模线具体实施方式的流程图；

图10本发明一个实施例中工件的平面结构示意图。

附图中的标号如下：

1、工件；1a、工字形磁芯骨架；11、合模线。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在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，不是旨在于限制本发明，例如，术语“凸”、“凹”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供一种激光去除合模线11的方法，应用于工件1表面上凸起的合模线11，如图1和图10所示，该激光去除合模线11的方法包括：

步骤S200、通过视觉模组获取合模线11的空间位置信息，以能精准地去除合模线11，可有效避免还残留部分合模线11或者伤到工件1的表面；

步骤S300、通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上，并根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆，以使工件1的表面平整。

综上，相比现有技术，该激光去除合模线11的方法至少具有以下有益效果：该激光去除合模线11的方法应用于工件1表面上凸起的合模线11，主要是通过聚焦镜使激光器发射的激光束聚焦至合模线11上，并根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆，以使工件1的表面平整。该方法可以精准且批量地去除形状复杂的工件1如工字形电感线圈的工字形磁芯骨架1a上的合模线11，以使工件1在后续的工序中不会受到合模线11的影响。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图1至图10，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在一些实施例中，工件1可以为电感线圈的磁芯骨架。更具体地，在本实施例中，如图10所示，工件1为工字形磁芯骨架1a。

在一些实施例中，激光器的加工参数具体可以为：

扫描速度范围可以为100-1000mm/s，频率的范围可以为10-100KHZ，填充间距的范围可以为0.01-0.06mm，功率的范围可以为20-80％；激光束的波长范围可以为1030-1064nm或355nm。

可以理解地，上述范围的激光加工参数，可恰好熔覆工件1上的合模线11，即将合模线11完全熔覆的同时又不会对工件1的表面造成损伤。

在一些实施例中，如图2所示，在通过视觉模组获取合模线11的空间位置信息的步骤之前，即在步骤S200之前还包括：

步骤S100、根据工件1的形状和尺寸，制造或选择适配的定位支架，并将定位支架设置于加工平台上；将工件1装载于定位支架上。

具体在本实施例中，工件1为工字形磁芯骨架1a，则制造或选用与该工字形磁芯骨架1a适配的是工字形定位支架。

在一些实施例中，工件1的定位方式包括但不限于使用与工件1的形状和尺寸适配的定位支架，还可以采用夹持定位装置或吸附定位装置等，旨在能够将工件1稳固定位即可。

在一些实施例中，如图3所示，通过视觉模组获取合模线11的空间位置信息的步骤即步骤S200具体包括如下：

通过视觉模组的光源对合模线11进行打光，以供视觉模组的相机能够获取清晰的工件1及工件1上的合模线11的照片；通过相机获取合模线11的空间位置信息，以供激光束能够根据合模线11的空间位置信息来对熔覆该合模线11。

在一些实施例中，如图3所示，作为步骤S200的一种实现方式，通过光源对合模线11进行打光，通过相机获取合模线11的空间位置的步骤具体包括：

步骤S200’、通过设置于聚焦镜凸面端的光源对合模线11进行打光，通过与光源同轴设置的相机获取合模线11的空间位置信息，即光源与相机采用内同轴的设置方式。

可以理解地，聚焦镜的凸面端为在激光束经过聚焦镜时，激光束经聚焦后射出聚焦镜的一端。

可以理解地，直接将光源与相机设置于聚焦镜的凸面端能够提高激光束熔覆合模线11的精度。

在一些实施例中，如图3所示，作为步骤S210的另一种实现方式，通过光源对合模线11进行打光，相机获取合模线11的空间位置的步骤具体包括：

步骤S200”、通过设置于聚焦镜一侧的光源和视觉模组的折返镜对合模线11进行打光，通过与光源同轴的相机获取合模线11的空间位置信息，即光源与相机采用外同轴的设置方式。

可以理解地，将光源与相机设置于聚焦镜的一侧，然后再通过折返镜将光源折返至工件1及工件1的合模线11处，能够有效避免激光束在工作时误伤光源和相机。

进一步地，本实施例中折返镜的折返角度为45°。当然，在实际应用中折返镜的折返角度可以根据实际需求选择或调整。

在一些实施例中，如图4所示，作为步骤S300的一种实现方式，通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上，并根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆的步骤具体包括：

步骤S300’、通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上；通过光路模组使激光束根据合模线11的空间位置信息移动以对合模线11的各处进行熔覆，使工件1的表面平整。

在一些实施例中，如图4所示，作为步骤S300的另一种实现方式，通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上，并根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆的具体包括：

步骤S300”、通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上；通过加工平台使工件1根据合模线11的空间位置信息移动以使激光束对合模线11的各处进行熔覆，使工件1的表面平整。

在一些实施例中，如图5所示，在根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆的步骤之后，即在步骤S300之后还包括：

步骤S400、通过放大镜观察去除合模线11后的工件1表面的平面度,并判断工件1表面的平面度是否合格；

步骤S410、若工件1表面的平面度还未达到所需的标准，则可以重复前述步骤S300，直到工件1表面的平面度达到标准；

步骤S420、若工件1表面的平面度已达到标准，即工件1的合模线11去除完成。

在一些实施例中，如图6所示，在根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆的步骤具体之后，即在步骤S300之后还包括：

步骤S500、通过人工或翻转装置使工件1翻面，以供工件1另一面上的合模线11进行熔覆。

可以理解地，采用人工翻面可以降低加工成本；采用翻转装置翻面可以使翻面后的工件1表面上的合模线11与前一面上的合模线11基本处于同一平面，方便去除翻面后的工件1表面上的合模线11。

综上，为了更好地理解本实施例提供的激光去除合模线11的方法的具体实施过程，将通过如下几个具体实施例进行说明：

实施例一

如图7所示：

步骤S100a、根据工字形磁芯骨架1a的形状和尺寸，制造适配的定位支架，并将定位支架设置于加工平台上；将工字形磁芯骨架1a装载于定位支架上；

步骤S200’a、通过设置于聚焦镜凸面端的光源对工字形磁芯骨架1a上的合模线11进行打光，通过与光源同轴设置的相机获取工字形磁芯骨架1a及合模线11的空间位置信息；

步骤S300’a、设置激光加工参数：扫描速度为100mm/s，频率的为20KHZ，填充间距为0.02mm，功率为30％，激光束的波长为355nm；通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上；通过光路模组使激光束根据工字形磁芯骨架1a上的合模线11的空间位置信息移动以对该合模线11的各处进行熔覆，使工字形磁芯骨架1a的表面平整；

步骤S400a、通过放大镜观察去除合模线11后的工字形磁芯骨架1a表面的平面度,并判断工件1表面的平面度是否合格；

步骤S410a、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度还未达到所需的标准，即合模线11未完全去除，则可以重复前述步骤S310a，直到工字形磁芯骨架1a表面的平面度达到标准；

步骤S420a、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度已达到标准，即工字形磁芯骨架1a的合模线11去除完成。

实施例二

如图8所示：

步骤S100b、根据工字形磁芯骨架1a的形状和尺寸，选择适配的定位支架，并将定位支架设置于加工平台上；将工件1装载于定位支架上；

步骤S200”b、通过设置于聚焦镜一侧的光源和视觉模组的折返镜对工字形磁芯骨架1a及工字形磁芯骨架1a上的合模线11进行打光，通过与光源同轴的相机获取工字形磁芯骨架1a及合模线11的空间位置信息；

步骤S300”b、设置激光加工参数：扫描为500mm/s，频率为60KHZ，填充间距为0.04mm，功率的范围可以为60％；激光束的波长范围可以为1030nm；通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上；通过加工平台使工字形磁芯骨架1a根据合模线11的空间位置信息移动以使激光束对工字形磁芯骨架1a上的合模线11的各处进行熔覆，使工字形磁芯骨架1a的表面平整；

步骤S400b、通过放大镜观察去除合模线11后的工字形磁芯骨架1a表面的平面度,并判断工件1表面的平面度是否合格；

步骤S410b、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度还未达到所需的标准，即合模线11未完全去除，则可以重复前述步骤S320b，直到工字形磁芯骨架1a表面的平面度达到标准；

步骤S420b、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度已达到标准，即工字形磁芯骨架1a的合模线11去除完成。

实施例三

如图9所示：

步骤S100c、根据工字形磁芯骨架1a的形状和尺寸，选择适配的定位支架，并将定位支架设置于加工平台上；将工字形磁芯骨架1a装载于定位支架上；

步骤S200’c、通过设置于聚焦镜凸面端的光源对工字形磁芯骨架1a上的合模线11进行打光，通过与光源同轴设置的相机获取工字形磁芯骨架1a及合模线11的空间位置信息；

步骤S300”c、设置激光加工参数：扫描速度为1000mm/s，频率为100KHZ，填充间距为0.06mm，功率为80％，激光束的波长为1064nm；激光束的波长范围可以为1030nm；通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至合模线11上；通过加工平台使工字形磁芯骨架1a根据合模线11的空间位置信息移动以使激光束对工字形磁芯骨架1a上的合模线11的各处进行熔覆，使工字形磁芯骨架1a的表面平整；

步骤S400c、通过放大镜观察去除合模线11后的工字形磁芯骨架1a表面的平面度,并判断工件1表面的平面度是否合格；

步骤S410c、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度还未达到所需的标准，即合模线11未完全去除，则可以重复前述步骤S320c，直到工字形磁芯骨架1a表面的平面度达到标准；

步骤S420c、若工字形磁芯骨架1a表面的平面度已达到标准，即工字形磁芯骨架1a的合模线11去除完成；

步骤S500c、待工字形磁芯骨架1a其中一面上的合模线11去除完成后，通过人工或翻转装置使工字形磁芯骨架1a翻面，然后重复前述步骤211c至步骤S420c。

本发明实施例还提供一种激光加工设备，用于执行上述的激光去除合模线11的方法，该激光加工设备包括：

加工平台，可用于装置待加工的工件1，并能拖动待加工个工件1移动；

视觉模组，可用于获取工件1的合模线11的空间位置信息；

激光器，可用于发射激光束，并使激光束根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆，即去除工件1上的合模线11；

控制系统，设置有加工平台、视觉模块和激光器，控制系统可用于控制加工平台移动、控制视觉模组获取合模线11的空间位置信息以及控制激光器发射激光束。

在一些实施例中，视觉模组包括：

相机，用于获取工件1的照片即空间位置信息；

光源，用于对工件1进行打工，使相机能够获取清晰的工件1的照片，以提高相机获取工件1空间位置信息的精度；

折返镜，当光源与相机采用外同轴的方式设置在聚焦镜的一侧时才使用，该折返镜用于将光源折射至工件1处。

在一些实施例中，激光加工设备还包括：

光路模组，用于控制激光束改变光路，在工件1不移动的情况下，控制激光束改变光路以能将工件1上的合模线11完全熔覆。

综上，相比现有技术，该激光加工设备至少具有以下有益效果：

该激光加工设备通过采用上述的激光去除合模线11的方法，主要是通过聚焦镜使激光器发射的激光束聚焦至合模线11上，并根据合模线11的空间位置信息对合模线11进行熔覆，以使工件1的表面平整。该方法可以精准且批量地去除形状复杂的工件1如工字形电感线圈的磁芯骨架上的合模线11，以使工件1在后续的工序中不会受到合模线11的影响。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种激光去除合模线的方法，应用于工件表面上凸起的合模线，其特征在于，所述方法包括：

通过视觉模组获取所述合模线的空间位置信息；

通过激光器发射激光束，再通过聚焦镜使激光束聚焦至所述合模线上，并根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆，以使所述工件的表面平整。

2.根据权利要求1所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，所述激光器的加工参数为：

扫描速度范围为100-1000mm/s，频率的范围为10-100KHZ，填充间距的范围为0.01-0.06mm，功率的范围为20-80％；所述激光束的波长范围为1030-1064nm或355nm。

3.根据权利要求1所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，在所述通过所述视觉模组获取所述合模线的空间位置信息的步骤之前，还包括：

根据所述工件的形状和尺寸，制造或选择适配的定位支架，并将所述定位支架设置于加工平台上；将所述工件装载于所述定位支架上。

4.根据权利要求1所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，所述通过所述视觉模组获取所述合模线的空间位置信息的步骤具体包括如下：

通过所述视觉模组的光源对所述合模线进行打光，通过所述视觉模组的相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

5.根据权利要求4所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，所述通过所述光源对所述合模线进行打光，通过所述相机获取所述合模线的所述空间位置的步骤具体包括：

通过设置于聚焦镜凸面端的所述光源对所述合模线进行打光，通过与所述光源同轴设置的所述相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

6.根据权利要求4所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，所述通过所述光源对所述合模线进行打光，所述相机获取所述合模线的所述空间位置的步骤具体包括：

通过设置于所述聚焦镜一侧的所述光源和所述视觉模组的折返镜对所述合模线进行打光，通过与所述光源同轴的所述相机获取所述合模线的所述空间位置信息。

7.根据权利要求1所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，在所述根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆的步骤之后，还包括：

通过放大镜观察去除所述合模线后的所述工件表面的平面度，并判断所述工件表面的平面度是否合格。

8.根据权利要求1所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，在所述根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆的步骤具体之后，还包括：

通过人工或翻转装置使所述工件翻面，以供所述工件另一面上的所述合模线进行熔覆。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种激光去除合模线的方法，其特征在于，所述工件为电感线圈的磁芯骨架。

10.一种激光加工设备，用于执行根据权利要求1至9任一项所述的激光去除合模线的方法，其特征在于，所述激光加工设备包括：

加工平台，用于装置待加工的工件，并能拖动待加工的所述工件移动；

视觉模组，用于获取所述工件的合模线的空间位置信息；

激光器，用于发射激光束，并使所述激光束根据所述合模线的所述空间位置信息对所述合模线进行熔覆；

控制系统，设置有所述加工平台、视觉模块和激光器，所述控制系统用于控制所述加工平台移动、控制所述视觉模组获取所述合模线的所述空间位置信息以及控制所述激光器发射所述激光束。

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