CN114905162A - 偏光片切割方法和偏光片切割系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例属于激光切割领域，涉及一种偏光片切割方法和偏光片切割系统，方法包括：抓取待切割偏光片；对待切割偏光片进行位姿调整，以使位姿与基准偏光片的位姿相同；从五维切割平台的切割平台坐标系的竖轴方向，获取待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像；获取二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；根据竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档；按照切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射各切割点，完成偏光片切割，入射角度基于基准偏光片计算得到且与切割点顺序相对应，激光从各切割点垂直入射待切割偏光片。本申请能垂直切割偏光片，提升了切割后得到的偏振片的偏振效果。

Description

偏光片切割方法和偏光片切割系统

技术领域

本申请涉及激光切割技术领域，尤其涉及一种偏光片切割方法和偏光片切割系统。

背景技术

随着社会的发展，各式各样的VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)技术越来越多地出现在我们的日常生活中。VR眼镜是利用头戴式显示设备将虚拟的信息应用到真实世界，使用户产生VR体验的一种设备。VR眼镜的镜片可以由偏光片(Polarizer，POL，全称为偏振光片)加工得到。

在VR镜片的生产加工过程中，经常需要对偏光片切割为符合需求的形状。然而，传统的偏光片切割技术是对偏光片进行2D切割，激光入射偏光片的角度混乱，导致切割后的偏光片难以具有高偏振度的光学特性，偏振效果较差。

发明内容

本申请实施例的目的在于提出一种偏光片切割方法和偏光片切割系统，以解决偏振效果较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种偏光片切割方法，采用了如下所述的技术方案：

根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片；

对所述待切割偏光片进行位姿调整，以使所述待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片的位姿相同；

从切割平台坐标系的竖轴方向，获取所述待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像，其中，所述切割平台为五维平台；

通过测高仪获取所述二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；

根据所述各切割点的竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档；

按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割，其中，所述入射角度基于所述基准偏光片计算得到且与所述切割点顺序相对应，所述激光从所述各切割点垂直入射所述待切割偏光片。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种偏光片切割系统，所述系统包括：终端、机械臂、位姿调整装置、竖轴相机、测高仪、激光切割器；

所述机械臂，用于根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片；

所述位姿调整装置，用于对所述待切割偏光片进行位姿调整，以使所述待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片相同；

所述竖轴相机，用于从切割平台坐标系的竖轴方向，获取所述待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像；

所述测高仪，用于获取所述二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；

所述终端，用于控制所述偏光片切割系统的运行，包括生成偏光片切割指令；根据所述各切割点的竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档；

所述激光切割器，用于按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割，其中，所述入射角度基于所述基准偏光片计算得到且与所述切割点顺序相对应，所述激光从所述各切割点垂直入射所述待切割偏光片。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：抓取待切割偏光片后，以基准偏光片的位姿为准，将待切割偏光片调整到符合切割平台的规范位姿；切割平台建立了切割平台坐标系，从坐标系的竖轴方向对待切割偏光片进行拍照并生成待切割区域的二维轮廓图像，待切割区域已经设定好，并在待切割区域轮廓上设定了照射激光的多个切割点；通过测高仪获取各切割点的竖轴坐标，并根据预设的横轴坐标和纵轴坐标生成切割图档；切割图档指示切割平台对哪些点进行激光切割，按照切割图档中的切割点顺序，激光按照预设的入射角度照射各切割点，入射角度预先根据基准偏光片计算得到且与切割点顺序相对应，激光可以垂直入射基准偏光片，由于待切割偏光片与基准偏光片位姿相同，因此激光可以垂直入射待切割偏光片，提升了切割后得到的偏振片的偏振效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请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申请的一些实施例，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。

图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是根据本申请的偏光片切割方法的一个实施例的流程图；

图3是一个实施例中第一位姿调整的示意图；

图4是一个实施例中第二位姿调整的示意图；

图5是一个实施例中横轴偏移图像的示意图。

具体实施方式

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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请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，不是旨在于限制本申请；本申请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。本申请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。

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申请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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，系统架构100可以包括终端101，网络102和切割平台103。网络102用以在终端101和切割平台103之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。其中，终端101可以但不限于是各种工业计算机、个人计算机和笔记本电脑。终端101可以控制切割平台103进行偏光片切割。终端101和切割平台103可以组成切割系统。

需要说明的是，本申请实施例所提供的偏光片切割方法，以该方法应用于图1中的终端101为例进行说明。

应该理解，图1中的终端和切割平台的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端和切割平台。

继续参考图2，示出了根据本申请的偏光片切割方法的一个实施例的流程图。所述的偏光片切割方法，包括以下步骤：

步骤S201，根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片。

在本实施例中，偏光片切割方法运行于其上的电子设备(例如图1所示的终端)可以通过有线连接方式或者无线连接方式与切割平台进行通信。需要指出的是，上述无线连接方式可以包括但不限于3G/4G连接、WiFi连接、蓝牙连接、WiMAX连接、Zigbee连接、UWB(ultra wideband)连接、以及其他现在已知或将来开发的无线连接方式。

其中，偏光片切割指令可以是指示切割平台切割偏光片的指令。

具体地，切割系统中的终端生成偏光片切割指令，并将偏光片切割指令发送至切割系统中的切割平台。切割平台接收到偏光片切割指令后，可以通过机械手臂将待切割偏光片抓取到上料平台。

步骤S202，对待切割偏光片进行位姿调整，以使待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片的位姿相同。

其中，基准偏光片可以是用于规范切割平台设置信息的偏光片。

具体地，终端指示切割平台对待切割偏光片进行位姿调整。在本申请的实施例之前，切割平台先抓取基准偏光片。可以人工将基准偏光片摆放在切割平台的载物治具上，并记录基准偏光片的位姿信息。基准偏光片摆放完毕后，可以基于基准偏光片调整切割平台，使切割平台能够发射激光垂直切割偏光片，从而实现切割平台的规范化。可以理解，根据基准偏光片完成切割平台的规范化之后，切割平台中已经不存在基准偏光片，只是利用由基准偏光片得到的数据。

切割平台根据记录的基准偏光片的位姿信息对待切割偏光片进行位姿调整，使待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片的位姿相同。其中，位姿是指位置和姿势，对于待切割偏光片，姿势是指待切割偏光片在空间中的摆放姿态。

步骤S203，从切割平台坐标系的竖轴方向，获取待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像，其中，切割平台为五维平台。

其中，切割平台坐标系可以是基于切割平台建立的坐标系。切割平台坐标系可以是空间直角坐标系。本申请中的切割平台为五维平台，在激光切割入射角度的控制与计算时，涉及横轴(x轴)、纵轴(y轴)、竖轴(z轴)、横轴摆轴(U摆)和纵轴摆轴(T摆)五个维度。其中，横轴摆轴和纵轴摆轴是真实存在的硬件，切割平台中还真实存在横轴可动轴和纵轴可动轴，横轴可动轴与纵轴可动轴互相垂直。横轴可动轴与纵轴可动轴垂直连接，在一个实施例中，纵轴可动轴垂直设置于横轴可动轴上方；纵轴可动轴上设置有载物治具、横轴摆轴和纵轴摆轴；通过横轴可动轴与纵轴可动轴的移动，可以将载物治具移动到某一目标位置；通过横轴摆轴与纵轴摆轴的旋转，可以改变待切割偏光片在空间中的姿态。

横轴可动轴与纵轴可动轴所组成的面与水平面平行，在建立切割平台坐标系时，可以在切割平台中选取一个坐标原点，将与横轴可动轴平行的方向设置为横轴(x轴)，将与纵轴可动轴平行的方向设置为纵轴(y轴)，则横轴与纵轴确定水平坐标系，从坐标原点垂直引出指向空中的射线，将该射线设置为竖轴(z轴)。

沿竖轴俯视待切割偏光片时，激光照射的点组成待切割区域，切割完成后，可以得到待切割区域所对应的偏光片。二维轮廓图像可以是待切割区域的轮廓图像。

具体地，切割平台将待切割偏光片移动到竖轴相机的焦点处，竖轴相机可以位于待切割偏光片的正上方，通过竖轴相机对待切割偏光片进行拍照。终端在图像中确定待切割偏光片的中心点，基于中心点确定待切割区域，得到待切割区域的二维轮廓图像。

步骤S204，通过测高仪获取二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标。

具体地，切割平台将待切割偏光片移动到测高仪正下方，测高仪根据二维轮廓图像在待切割偏光片上进行扫描测高。扫描测高时，测高激光打在待切割偏光片上得到的激光照射点组成待切割区域轮廓。激光照射点也是偏光片切割时的切割点；扫描测高后可以得到各切割点的竖轴坐标，即各切割点在切割平台坐标系中的z坐标。

步骤S205，根据各切割点的竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档。

其中，切割图档可以是指示切割平台进行激光切割的图档。

具体地，待切割区域轮廓由预设数量的切割点组成，且可以根据测高顺序给每个切割点进行排序，得到切割点顺序。例如，在一个具体的实施例中，待切割区域由800多个切割点构成。由于切割平台坐标系、扫描测高时待切割偏光片位置、待切割区域大小和切割点顺序可以确定，因此每个切割点的横轴坐标(x坐标)和纵轴坐标(y坐标)也可以预先确定。

对于每个切割点，已经获取到它的横轴坐标、纵轴坐标和竖轴坐标，可以得到切割点的空间坐标。终端中的切割控制程序根据各切割点的空间坐标连接各切割点，得到空间闭合曲线，即切割图档。切割图档还可以记录各切割点的空间坐标和切割点顺序。

步骤S206，按照切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射各切割点，完成偏光片切割，其中，入射角度基于基准偏光片计算得到且与切割点顺序相对应，激光从各切割点垂直入射待切割偏光片。

其中，入射角度可以是指激光在切割平台坐标系中的发射角度，而并非激光在偏光片上入射角的角度。

具体地，在本申请的实施例之前，已经根据基准偏光片计算好了激光的入射角度，计算好的入射角度有多个，每次按照入射角度发射激光时，都可以垂直照射到切割点处的偏光片。根据计算好的入射角度对三维振镜进行设置，并固定切割平台中三维振镜的设置信息。待切割偏光片与基准偏光片形状一致，且待切割偏光片与基准偏光片上的待切割区域相同，因此根据基准偏光片计算得到的入射角度可以复用到待切割偏光片上。

切割控制程序按照切割图档中的切割点顺序，将预先计算好的入射角度与各切割点相对应，从而控制振镜按照预设的入射角度将激光照射相应的切割点。每次激光照射都可以垂直照射到待切割偏光片上，从而实现垂直切割，未破坏偏光片的光学特性，提升了切割后得到的偏振片的偏振效果。

进一步的，在一个实施例中，上述步骤S206可以包括：按照切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度匀速循环照射各切割点，直至完成偏光片切割。

具体地，在进行切割时，可以由终端将切割图档下发给切割平台中的三维打标控制卡，三维打标控制卡控制三维振镜以切割控制程序设置的速度进行匀速切割。切割时，按照切割图档中的切割点顺序，三维振镜使激光按照预设的入射角度匀速且连续地照射切割点，即可完成一次三维切割。重复执行上述动作多次直至切断，完成偏光片切割。

本实施例中，在切割时匀速循环照射各切割点，保证了切割点每次都具有相同的切割效果，保护了偏光片的光学特性，保证了切割后偏振片的偏振效果。

本实施例中，抓取待切割偏光片后，以基准偏光片的位姿为准，将待切割偏光片调整到符合切割平台的规范位姿；切割平台建立了切割平台坐标系，从坐标系的竖轴方向对待切割偏光片进行拍照并生成待切割区域的二维轮廓图像，待切割区域已经设定好，并在待切割区域轮廓上设定了照射激光的多个切割点；通过测高仪获取各切割点的竖轴坐标，并根据预设的横轴坐标和纵轴坐标生成切割图档；切割图档指示切割平台对哪些点进行激光切割，按照切割图档中的切割点顺序，激光按照预设的入射角度照射各切割点，入射角度预先根据基准偏光片计算得到且与切割点顺序相对应，激光可以垂直入射基准偏光片，由于待切割偏光片与基准偏光片位姿相同，因此激光可以垂直入射待切割偏光片，提升了切割后得到的偏振片的偏振效果。

进一步的，上述步骤S202可以包括：

步骤S2021，对待切割偏光片进行第一位姿调整，以使待切割偏光片的投影轮廓平行于切割平台坐标系中的横轴或纵轴。

具体地，待切割偏光片的位姿调整可以分为两步，第一步是第一位姿调整，对待切割偏光片进行旋转，第一位姿调整完成后，从正下方仰视待切割偏光片时，待切割偏光片处于“横平竖直”的状态，即待切割偏光片在水平坐标系中的投影轮廓平行于横轴或者纵轴。

由于待切割偏光片放置于载物治具，载物治具可以移动，因此待切割偏光片的位置主要通过载物治具的移动实现，且在整个切割过程中，载物治具可移动到的位置、高度等，都受到切割控制程序的限制。因此两步的位姿调整主要是对待切割偏光片在空间中的摆放姿态进行调整。

进一步的，上述步骤S2021可以包括：在切割平台坐标系中，通过轮廓相机获取待切割偏光片在水平坐标系中正投影的投影轮廓；比对投影轮廓是否平行于水平坐标系中的横轴或纵轴；当投影轮廓不平行于水平坐标系中的横轴和纵轴时，以第一旋转轴为轴旋转待切割偏光片，以使投影轮廓平行于横轴或纵轴，第一旋转轴穿过待切割偏光片且与切割平台坐标系中的竖轴平行。

具体地，在切割平台坐标系中，轮廓相机从待切割偏光片的正下方进行拍照，得到的图像是待切割偏光片在水平坐标系(xoy面)中正投影的投影轮廓。在工业生产中，待切割偏光片为长方体或正方体，因此投影轮廓通常为多边形。但是多边形的边不一定平行于切割平台坐标系中的坐标轴(横轴或纵轴)，因此需要对待切割偏光片进行旋转，以使投影轮廓的一条边平行于横轴或者纵轴，将待切割偏光片的投影轮廓“摆正”，此时，投影轮廓为矩形，且矩形有两条边平行于横轴，两条边平行于纵轴。

在旋转切割偏光片时，以第一旋转轴为轴，旋转待切割偏光片。第一旋转轴需要穿过待切割偏光片，并且与切割平台坐标系中的竖轴平行。在一个实施例中，选取穿过待切割偏光片中心点，且与竖轴平行的直线作为第一旋转轴。可以理解，在以第一旋转轴为轴旋转待切割偏光片时，待切割偏光片上各点的竖轴坐标未发生变化。

图3是一个实施例中第一位姿调整的示意图，其中，实线矩形为待切割偏光片的投影轮廓，虚线矩形为上料平台的轮廓。由图3可知，第一位姿调整后，投影轮廓平行于水平坐标系中的横轴或者纵轴。

本实施例中，获取待切割偏光片在水平坐标系中正投影的投影轮廓，旋转待切割偏光片以使投影轮廓平行于横轴或者纵轴，完成了待切割偏光片的第一步摆正。

步骤S2022，对待切割偏光片进行第二位姿调整，以使待切割偏光片在切割平台坐标系中平行于预设的基准偏光片，得到与基准偏光片相同的位姿。

具体地，位姿调整的第二步是第二位姿调整，在切割平台坐标系中调整待切割偏光片的姿态，使之与预设的基准偏光片的姿态相同。第二位姿调整完成后，待切割偏光片平行于基准偏光片。第二位姿调整时，需要将载物治具移动到预设位置，第二位姿调整完成后，待切割偏光片与载物治具的相对位置关系将被锁定，两者将保持相对静止，因此第二位姿调整完成后，待切割偏光片与基准偏光片具有相同的位姿。

进一步的，上述步骤S2022可以包括：通过横轴方向调整相机获取待切割偏光片的横轴方向图像，并通过纵轴方向调整相机获取待切割偏光片的纵轴方向图像；根据横轴方向图像，确定待切割偏光片在横轴方向与预设的基准偏光片间的横轴偏移角度；根据纵轴方向图像，确定待切割偏光片在纵轴方向与基准偏光片间的纵轴偏移角度；指示切割平台中的横轴摆轴进行旋转，以使横轴偏移角度归零，并指示切割平台中的纵轴摆轴进行旋转，以使纵轴偏移角度归零，以使待切割偏光片在切割平台坐标系中平行于基准偏光片，得到与基准偏光片相同的位姿。

具体地，通过横轴方向调整相机和纵轴方向调整相机进行第二位姿调整。将载物治具移动到横轴方向调整相机和纵轴方向调整相机的焦点处，然后使载物治具与水平坐标系平行，此时，待切割偏光片与水平坐标系不一定平行。

图4为一个实施例中第二位姿调整的示意图，具体地，参照图4，两个相机(横轴方向调整相机和纵轴方向调整相机)在切割平台坐标系中的焦点重合，且横轴方向调整相机镜头中心引出的射线与横轴平行(也与横轴可动轴平行)，纵轴方向调整相机镜头中心引出的射线与纵轴平行(也与纵轴可动轴平行)。其中，载物治具的移动可以通过横轴可动轴和纵轴可动轴的平移实现。

横轴方向调整相机和纵轴方向调整相机对焦点处的待切割偏光片进行拍照，分别得到横轴方向图像和纵轴方向图像。终端获取基准偏光片的横轴方向图像，将两张横轴方向图像中的偏光片轮廓融合到横轴偏移图像中。

图5是一个实施例中，横轴偏移图像的示意图，通过横轴偏移图像中的轮廓比较，计算出待切割偏光片在横轴方向与基准偏光片间的横轴偏移角度，横轴偏移角度是待切割偏光片与基准偏光片在横轴方向的偏移量。当基准偏光片也水平放置时，横轴偏移角度可以反映从横轴方向平视待切割偏光片时，待切割偏光片与水平面间的夹角。基于上述相同的道理，可以获取待切割偏光片在纵轴方向与基准偏光片间的纵轴偏移角度，当基准偏光片也水平放置时，纵轴偏移角度可以反映从纵轴方向平视待切割偏光片时，待切割偏光片与水平面间的夹角。

终端指示横轴摆轴进行旋转，从而带动待切割偏光片在空间中的旋转，并使得横轴偏移角度归零；并指示纵轴摆轴进行旋转，从而带动待切割偏光片在空间中的旋转，并使得纵轴偏移角度归零，并完成第二位姿调整。

第二位姿调整后，待切割偏光片在切割平台坐标系中平行于基准偏光片，并且与基准偏光片位姿相同。

本实施例中，拍摄待切割偏光片的横轴方向图像和纵轴方向图像，从而确定待切割偏光片与基准偏光片间的横轴偏移角度和纵轴偏移角度；以偏移角度归零为目标对待切割偏光片进行旋转，保证了旋转后得到的待切割偏光片平行于基准偏光片，且具有相同的位姿。

本实施例中，通过两步的位姿调整，使得待切割偏光片得到与基准偏光片相同的位姿，从而保证了垂直切割偏光片的实现。

进一步的，上述步骤S201之前，还可以包括：从切割平台坐标系的竖轴方向，获取位姿调整完毕的基准偏光片中待切割区域的二维轮廓图像；通过测高仪获取二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；给各切割点添加横轴坐标和纵轴坐标，得到各切割点的标准空间坐标，并根据标准空间坐标生成标准切割图档；根据标准空间坐标和基准偏光片的曲面方程，计算各切割点处的入射角度，其中，振镜按照入射角度向各切割点处照射激光时，激光垂直入射基准偏光片。

具体地，终端需要预先计算激光的入射角度，入射角度基于基准偏光片计算得到。切割平台将基准偏光片移动到竖轴相机的焦点处，在切割平台坐标系中，竖轴相机可以位于待切割偏光片的正上方，通过竖轴相机对基准偏光片进行拍照。终端在图像中确定基准偏光片的中心点，基于中心点划定待切割区域，得到待切割区域的二维轮廓图像。

切割平台将基准偏光片移动到测高仪正下方，测高仪根据二维轮廓图像在待切割偏光片上进行扫描测高。扫描测高时，测高激光打在基准偏光片上得到的点组成待切割区域轮廓。切割区域轮廓可以由预设数量的点组成，这些点也是激光切割时的切割点。扫描测高后可以得到各切割点的竖轴坐标，即各切割点在切割平台坐标系中的z坐标。

由于切割平台坐标系、扫描测高时待切割偏光片位置、待切割区域大小都是确定的，因此可以得到每个切割点的横轴坐标(x坐标)和纵轴坐标(y坐标)，从而得到各切割点的标准空间坐标。

终端可以根据标准空间坐标生成标准切割图档。可以根据扫描测高时的测高顺序，给各切割点添加顺序编号，得到切割点顺序。标准切割图档也可以记录切割点顺序。

基准偏光片上的曲面具有曲面方程，可以根据每个切割点的标准空间坐标，计算每个切割点处的法向量，根据法向量可以得到激光的入射角度。其中，振镜按照计算好的入射角度向各切割点处照射激光时，激光可以垂直射入基准偏光片，其中，振镜可以是三维振镜，能够实现垂直切割。每个切割点都具有对应的入射角度，切割点处的入射角度可以由终端进行存储，也可以写在标准切割图档中。

基准偏光片可以人工筛选得到，其曲面符合预设的曲面方程，后续偏光片的切割过程也都以基准偏光片的切割过程为基准。因此，基于基准偏光片得到的入射角度、标准空间坐标、标准切割图档等数据可以作为标准，供后续的偏光片切割复用。

本实施例中，根据基准偏光片得到标准切割图档和垂直切割时的激光入射角度，当根据标准切割图档对后续的待切割偏光片校验通过时，可以根据计算好的入射角度发射激光进行切割，保证了垂直切割偏光片的实现。

进一步的，上述步骤S206之前，还可以包括：

步骤S301，获取基准偏光片所对应的标准切割图档。

具体地，在偏光片的生产、运输等过程中，偏光片可能因为各种意外，导致偏光片的曲面发生变化，影响切割效果。因此在进行切割之前，需要先对待切割偏光片进行检测。终端可以获取预存的基准偏光片的标准切割图档，以根据标准切割图档对待切割偏光片进行检测。

步骤S302，从标准切割图档获取各切割点的标准空间坐标。

具体地，终端从标准切割图档中，读取每个切割点的标准空间坐标。

步骤S303，根据标准空间坐标校验各切割点的空间坐标是否满足焦深误差。

具体地，基准偏光片可以视作第一个被切割的待切割偏光片，因此，基准偏光片上的切割点和待切割偏光片上的切割点数量相同，且一一对应。由于剐蹭等原因，待切割偏光片上切割点的空间坐标可能出现误差。

因此，可以从标准空间坐标中提取标准空间坐标，并根据待切割偏光片上对应切割点的空间坐标计算空间坐标距离，确定空间坐标距离是否满足焦深误差。

确定空间坐标距离是否满足焦深误差需要获取激光的焦深，如果空间坐标距离小于焦深，则满足焦深误差；如果空间坐标距离大于焦深，则不满足焦深误差。在进行激光切割时，激光入射点周围一定范围内的点也会产生切割效果，并且与激光入射点处产生的切割效果相同，这个范围可以用焦深来定义。

在一个实施例中，可以从标准空间坐标中提取竖轴坐标，并根据待切割偏光片上对应切割点的竖轴坐标计算竖轴坐标差值，确定竖轴坐标差值是否满足焦深误差。如果竖轴坐标差值小于焦深，则满足焦深误差。

在一个实施例中，测高仪可以测量基准偏光片和待切割偏光片中心点的空间坐标。可以先判断两个中心点的空间坐标距离是否满足焦深误差；通常，中心点的横轴坐标和纵轴坐标都是固定的，因此可以计算竖轴坐标差值，判断竖轴坐标差值是否满足焦深误差。

步骤S304，当各切割点满足焦深误差时，按照切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射各切割点，完成偏光片切割。

具体地，当各切割点均满足焦深误差时，表明待切割偏光片正常，按照切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射各切割点，完成偏光片切割。

如果检测到某个切割点不满足焦深误差，终端可以根据该切割点生成警告信息，以使技术人员检查待切割偏光片。

本实施例中，获取基准偏光片的标准切割图档后，根据标准切割图档检测各切割点是否满足焦深误差，只有在满足焦深误差时，才进行偏光片切割，保证了切割的准确性。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种偏光片切割系统，包括终端和切割平台，其中，终端实现偏光片切割系统的控制和数据处理，切割平台根据终端下达的指令进行操作；切割平台可以包括：机械臂、载物治具、轮廓相机、横轴可动轴、纵轴可动轴、横轴方向调整相机、纵轴方向调整相机、横轴摆轴、纵轴摆轴、竖轴相机、测高仪和激光切割器。横轴可动轴与纵轴可动轴垂直连接，纵轴可动轴垂直设置于横轴可动轴上方；纵轴可动轴上设置有载物治具、横轴摆轴和纵轴摆轴。

具体地，终端可以发出偏光片切割指令，机械臂根据偏光片切割指令抓取待切割偏光片，并将待切割偏光片放置于载物治具上。横轴可动轴与纵轴可动轴通过滑动，将载物治具移动到轮廓相机处。轮廓相机可以从正下方获取待切割偏光片在水平坐标系中正投影的投影轮廓，并将投影轮廓发送至终端。终端确定投影轮廓不平行于水平坐标系中的横轴和纵轴时，控制载物治具旋转，以使旋转后得到的投影轮廓平行于横轴或纵轴。

横轴可动轴与纵轴可动轴再将待切割偏光片移动至横轴方向调整相机、纵轴方向调整相机共同的焦点位置。横轴方向调整相机获取待切割偏光片的横轴方向图像，纵轴方向调整相机获取待切割偏光片的纵轴方向图像。终端根据横轴方向图像确定待切割偏光片在横轴方向与预设的基准偏光片间的横轴偏移角度，通过纵轴方向图像确定待切割偏光片在纵轴方向与基准偏光片间的纵轴偏移角度。终端指示横轴摆轴进行旋转，以使横轴偏移角度归零，并指示纵轴摆轴进行旋转，以使纵轴偏移角度归零。从而使得待切割偏光片在切割平台坐标系中平行于基准偏光片，与基准偏光片位姿相同。

竖轴相机的焦点位置可以与横轴方向调整相机、纵轴方向调整相机的焦点位置相同。完成位姿调整后，竖轴相机从待切割偏光片的正上方获取待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像。竖轴相机的焦点位置可以不同于横轴方向调整相机与纵轴方向调整相机的焦点位置，此时只需通过横轴可动轴与纵轴可动轴将待切割偏光片移动至竖轴相机的焦点位置即可。

再将待切割偏光片移动至测高仪正下方。终端指示测高仪根据二维轮廓图像在待切割偏光片的表面进行测高，沿着待切割区域轮廓扫描一圈，得到各切割点的竖轴坐标。各切割点的横轴坐标和纵轴坐标预先存储在终端中，终端根据各切割点的横轴坐标、纵轴坐标和竖轴坐标可以得到各切割点的空间坐标，并根据各切割点的空间坐标生成切割图档。终端获取基准偏光片的标准切割图档，根据标准切割图档对生成的切割图档进行校验，以确定各切割点的空间坐标是否满足焦深误差。

当各切割点的空间坐标满足焦深误差时，终端中的切割控制程序将切割图档下发至激光切割器。激光切割器中的三维打标控制卡控制三维振镜按照切割图档中的切割点顺序，使激光按照预设的入射角度射出。激光按照切割点顺序匀速且连续地走过每一个切割点，完成一次三维切割。如此循环多次直至切断，完成偏光片切割。其中，射出的激光可以在切割点处垂直射入待切割偏光片。

本实施例中，抓取待切割偏光片后，以基准偏光片的位姿为准，将待切割偏光片调整到符合切割平台的规范位姿；切割平台建立了切割平台坐标系，从坐标系的竖轴方向对待切割偏光片进行拍照并生成待切割区域的二维轮廓图像，待切割区域已经设定好，并在待切割区域轮廓上设定了照射激光的多个切割点；通过测高仪获取各切割点的竖轴坐标，并根据预设的横轴坐标和纵轴坐标生成切割图档；切割图档指示切割平台对哪些点进行激光切割，按照切割图档中的切割点顺序，激光按照预设的入射角度照射各切割点，入射角度预先根据基准偏光片计算得到且与切割点顺序相对应，激光可以垂直入射基准偏光片，由于待切割偏光片与基准偏光片位姿相同，因此激光可以垂直入射待切割偏光片，提升了切割后得到的偏振片的偏振效果。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种偏光片切割方法，其特征在于，包括下述步骤：

根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片；

对所述待切割偏光片进行位姿调整，以使所述待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片的位姿相同；

从切割平台坐标系的竖轴方向，获取所述待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像，其中，所述切割平台为五维平台；

通过测高仪获取所述二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；

根据所述各切割点的竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档；

按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割，其中，所述入射角度基于所述基准偏光片计算得到且与所述切割点顺序相对应，所述激光从所述各切割点垂直入射所述待切割偏光片。

2.根据权利要求1所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述对所述待切割偏光片进行位姿调整，以使所述待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片的位姿相同的步骤包括：

对所述待切割偏光片进行第一位姿调整，以使所述待切割偏光片的投影轮廓平行于切割平台坐标系中的横轴或纵轴；

对所述待切割偏光片进行第二位姿调整，以使所述待切割偏光片在所述切割平台坐标系中平行于预设的基准偏光片，得到与所述基准偏光片相同的位姿。

3.根据权利要求2所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述对所述待切割偏光片进行第一位姿调整，以使所述待切割偏光片的投影轮廓平行于切割平台坐标系中的横轴或纵轴的步骤包括：

在切割平台坐标系中，通过轮廓相机获取所述待切割偏光片在水平坐标系中正投影的投影轮廓；

比对所述投影轮廓是否平行于所述水平坐标系中的横轴或纵轴；

当所述投影轮廓不平行于所述水平坐标系中的横轴和纵轴时，以第一旋转轴为轴旋转所述待切割偏光片，以使所述投影轮廓平行于所述横轴或纵轴，所述第一旋转轴穿过所述待切割偏光片且与所述切割平台坐标系中的竖轴平行。

4.根据权利要求2所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述对所述待切割偏光片进行第二位姿调整，以使所述待切割偏光片在所述切割平台坐标系中平行于预设的基准偏光片，得到与所述基准偏光片相同的位姿的步骤包括：

通过横轴方向调整相机获取所述待切割偏光片的横轴方向图像，并通过纵轴方向调整相机获取所述待切割偏光片的纵轴方向图像；

根据所述横轴方向图像，确定所述待切割偏光片在横轴方向与预设的基准偏光片间的横轴偏移角度；

根据所述纵轴方向图像，确定所述待切割偏光片在纵轴方向与所述基准偏光片间的纵轴偏移角度；

指示切割平台中的横轴摆轴进行旋转，以使所述横轴偏移角度归零，并指示所述切割平台中的纵轴摆轴进行旋转，以使所述纵轴偏移角度归零，以使所述待切割偏光片在所述切割平台坐标系中平行于所述基准偏光片，得到与所述基准偏光片相同的位姿。

5.根据权利要求1所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片的步骤之前，还包括：

从切割平台坐标系的竖轴方向，获取位姿调整完毕的基准偏光片中待切割区域的二维轮廓图像；

通过测高仪获取所述二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；

给所述各切割点添加横轴坐标和纵轴坐标，得到所述各切割点的标准空间坐标，并根据所述标准空间坐标生成标准切割图档；

根据所述标准空间坐标和所述基准偏光片的曲面方程，计算所述各切割点处的入射角度，其中，振镜按照所述入射角度向所述各切割点处照射激光时，所述激光垂直入射所述基准偏光片。

6.根据权利要求5所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割的步骤之前，还包括：

获取所述基准偏光片所对应的标准切割图档；

从所述标准切割图档获取所述各切割点的标准空间坐标；

根据所述标准空间坐标校验所述各切割点的空间坐标是否满足焦深误差；

当所述各切割点满足所述焦深误差时，执行所述按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割的步骤。

7.根据权利要求1所述的偏光片切割方法，其特征在于，所述按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割的包括：

按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度匀速循环照射所述各切割点，直至完成偏光片切割。

8.一种偏光片切割系统，其特征在于，所述系统包括：终端、机械臂、位姿调整装置、竖轴相机、测高仪、激光切割器；

所述机械臂，用于根据接收到的偏光片切割指令，抓取待切割偏光片；

所述位姿调整装置，用于对所述待切割偏光片进行位姿调整，以使所述待切割偏光片的位姿与预设的基准偏光片相同；

所述竖轴相机，用于从切割平台坐标系的竖轴方向，获取所述待切割偏光片中待切割区域的二维轮廓图像；

所述测高仪，用于获取所述二维轮廓图像中，待切割区域轮廓上各切割点的竖轴坐标；

所述终端，用于控制所述偏光片切割系统的运行，包括生成偏光片切割指令；根据所述各切割点的竖轴坐标以及预设的横轴坐标和纵轴坐标，生成切割图档；

所述激光切割器，用于按照所述切割图档中的切割点顺序，控制激光按照预设的入射角度照射所述各切割点，完成偏光片切割，其中，所述入射角度基于所述基准偏光片计算得到且与所述切割点顺序相对应，所述激光从所述各切割点垂直入射所述待切割偏光片。

9.根据权利要求8所述的偏光片切割系统，其特征在于，所述位姿调整装置包括载物治具、轮廓相机、横轴可动轴、纵轴可动轴、横轴方向调整相机、纵轴方向调整相机、横轴摆轴和纵轴摆轴；

所述载物治具，用于放置所述待切割偏光片；

所述轮廓相机，用于获取所述待切割偏光片在水平坐标系中正投影的投影轮廓；

所述横轴可动轴与所述纵轴可动轴用于移动所述载物治具；

所述横轴方向调整相机，用于获取所述待切割偏光片的横轴方向图像，所述横轴方向图像用于确定所述待切割偏光片在横轴方向与所述基准偏光片间的横轴偏移角度；

所述纵轴方向调整相机，用于获取所述待切割偏光片的纵轴方向图像，所述纵轴方向图像用于确定所述待切割偏光片在纵轴方向与所述基准偏光片间的纵轴偏移角度；

所述横轴摆轴，用于旋转，以使横轴偏移角度归零；

所述纵轴摆轴，用于旋转，以使纵轴偏移角度归零。

10.根据权利要求9所述的偏光片切割系统，其特征在于，所述横轴可动轴上连接有所述纵轴可动轴，所述纵轴可动轴上设置有所述载物治具、所述横轴摆轴与所述纵轴摆轴。

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