CN115255660A - 自适应旋转吸残材装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自适应旋转吸残材装置，包括Z轴运动模组、切割头组件、对位CCD组件、旋转吸残材装置和中间连接装置，切割头组件、对位CCD组件和旋转吸残材装置通过中间连接装置固定在Z轴运动模组上。本发明的旋转吸残材装置补全了固定式吸残材罩和自适应残材夹取缩放平台在残材宽度2‑3mm时取残材的不足；本发明可根据产品切割路径设置集尘口方向、位置，兼容异形和多边产品的切割，集尘效果更好，残材吸取成功率更高，稳定性好。

Description

自适应旋转吸残材装置

技术领域

本发明涉及偏光片激光切割加工相关技术领域，尤其涉及一种自适应旋转吸残材装置。

背景技术

当前市场上POL(偏光片)激光切割用的取残材装置以固定式吸残材罩和自适应残材夹取缩放平台为主，而产品在POL切割过程中以多边、异形等的切割为主，所以以上两种方式存在以下问题：

1、固定式吸残材罩只能用来应对切割残材宽度在2mm以下的情况。当残材宽于2mm时，在多边切割的转角位置残材强度较大，不易弯折，且残材吸取方向与残材切割方向不一致，容易卡在集尘口处，导致残材牵拉玻璃，残材吸取失败；当残材宽于3mm时，由于残材自身的强度很大和随着集尘口与残材距离的拉远风力衰减，残材易粘连、拖挂在吸残材罩与集尘管接口处，或是残材难以被成功吸入吸残材罩内，导致吸取残材失败。由于固定式吸残材罩采用大集尘口偏心和狭缝集尘口分布在切割头周边的设计，偏心的大集尘口分走较多流量，在进行多边、异形切割时大集尘口在切割点侧边或前方，容易发生烟尘吸附效果不佳和残材挡到激光导致切割不断的情况。

2、自适应残材夹取缩放平台主要用于应对切割残材宽度在3mm以上的情况。自适应残材夹取缩放平台需要POL cutting的自适应缩放平台配合工作，首先需要POL cutting的自适应缩放平台上的残材夹爪加紧残材，POL切割过后，由残材夹爪将切下的残材送至自适应残材夹取缩放平台夹走。当残材宽度在2-3mm时，受产品来料偏移等的影响，POLcutting的自适应缩放平台上的夹爪可能会伤到产品玻璃，导致崩边等情况；当残材宽度在低于2mm时，产品崩边、碎裂问题会比较严重；并且，在应用自适应残材夹取缩放平台时，切割头需要配备集尘装置，吸附切割产生的烟尘。自适应残材夹取缩放平台造价较高、结构复杂、体积较大，不利于设备降本和结构优化，也不利于现场的维护保养。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种自适应旋转吸残材装置，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自适应旋转吸残材装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

自适应旋转吸残材装置，包括Z轴运动模组、切割头组件、对位CCD组件、旋转吸残材装置和中间连接装置，切割头组件、对位CCD组件和旋转吸残材装置通过中间连接装置固定在Z轴运动模组上，旋转吸残材装置包括固定底座，固定底座上沿着X轴正方向的一侧设置有伺服电机，固定底座内沿着X轴负方向的一侧设置有轴芯，轴芯通过轴承安装在固定底座内，轴芯上嵌套有从动同步带轮，伺服电机底部的输出轴安装有主动同步带轮，主动同步带轮位于固定底座内沿着X轴正方向的一侧，主动同步带轮通过同步带与从动同步带轮相连接，轴芯的底部安装有吸残材罩，且吸残材罩与轴芯同步旋转，所述吸残材罩的底部设置有吸残材盖板，所述吸残材罩顶部沿着X轴负方向的一侧设置有与外部集尘管道相连接的集尘转接法兰，所述吸残材盖板底部沿着X轴正方向的一侧开设有集尘口。

作为本发明的进一步改进，固定底座上还设置有若干个残材罩固定件，固定底座通过若干个残材罩固定件固定在中间连接装置上。

作为本发明的进一步改进，轴芯的上端面安装有感应器片，感应器片外侧的固定底座上沿着圆周方向设置有若干个与感应器片相适配的光电传感器。

作为本发明的进一步改进，吸残材盖板通过磁铁吸附在吸残材罩的底部。

作为本发明的进一步改进，伺服电机安装在固定底座上的安装槽孔内。

作为本发明的进一步改进，从动同步带轮顶部和底部的轴芯上还嵌套有轴环。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、本发明的旋转吸残材装置补全了固定式吸残材罩和自适应残材夹取缩放平台在残材宽度2-3mm时取残材的不足；

2、本发明可根据产品切割路径自动调整集尘口方向、位置，兼容异形和多边产品的切割，集尘效果更好，残材吸取成功率更高，稳定性好；

3、本发明兼容烟尘与残材的吸附，全程自动化控制，无人工干预，节省人力成本；

4、本发明避免了残材夹取崩边、碎裂问题的产生，结构简单，成本较低，方便了人员的保养维护，提高了工作效率。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明一种自适应旋转吸残材装置的结构示意图；

图2是图1中旋转吸残材装置的结构示意图；

图3是图2的内部结构示意图；

图4是图2的俯视图。

其中，图中各附图标记的含义如下。

1Z轴运动模组 2切割头组件

3对位CCD组件 4旋转吸残材装置

5中间连接装置 6固定底座

7伺服电机 8残材罩固定件

9光电传感器 10主动同步带轮

11同步带 12从动同步带轮

13集尘转接法兰 14吸残材罩

15吸残材盖板 16集尘口

17轴承 18轴芯

19轴环 20感应器片

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

实施例

如图1～图4所示，

一种自适应旋转吸残材装置，包括Z轴运动模组1、切割头组件2、对位CCD组件3、旋转吸残材装置4和中间连接装置5，切割头组件2、对位CCD组件3和旋转吸残材装置4通过中间连接装置5固定在Z轴运动模组1上，旋转吸残材装置4包括固定底座6，固定底座6上沿着X轴正方向的一侧设置有伺服电机7，固定底座6内沿着X轴负方向的一侧设置有轴芯18，轴芯18通过轴承17安装在固定底座6内，轴芯18上嵌套有从动同步带轮12，伺服电机7底部的输出轴安装有主动同步带轮10，主动同步带轮10位于固定底座6内沿着X轴正方向的一侧，主动同步带轮10通过同步带11与从动同步带轮12相连接，轴芯18的底部安装有吸残材罩14，且吸残材罩14与轴芯18同步旋转，吸残材罩14的底部设置有吸残材盖板15，吸残材罩14顶部沿着X轴负方向的一侧设置有与外部集尘管道相连接的集尘转接法兰13，吸残材盖板15底部沿着X轴正方向的一侧开设有集尘口16。

优选的，固定底座6上还设置有若干个残材罩固定件8，固定底座6通过若干个残材罩固定件8固定在中间连接装置5上。

优选的，轴芯18的上端面安装有感应器片20，感应器片20外侧的固定底座6上沿着圆周方向设置有若干个与感应器片20相适配的光电传感器9。

优选的，吸残材盖板15通过磁铁吸附在吸残材罩14的底部。

优选的，伺服电机7安装在固定底座6上的安装槽孔内。

优选的，从动同步带轮12顶部和底部的轴芯18上还嵌套有轴环19。

如图1所示，一种自适应旋转吸残材装置，包括Z轴运动模组1、切割头组件2、对位CCD组件3、旋转吸残材装置4和中间连接装置5，其中Z轴运动模组1可以是直线电机驱动模组。主要特征如下：切割头组件2、对位CCD组件3、旋转吸残材装置4通过中间连接装置5固定于Z轴运动模组1上，实现组件的上下运动，调节加工、影像、集尘、吸残材的工作距离。对位CCD组件3用来矫正产品的位置，切割头组件2用来汇聚激光，对产品进行切割，旋转吸残材装置4用来收集切割过程产生的烟尘和残材。其中，上述所述的Z轴运动模组1、切割头组件2、对位CCD组件3和中间连接装置5均为本领域的常规技术手段，因此，本文中重点关注旋转吸残材装置4的描述。

如图2～图4所示，旋转吸残材装置4包括固定底座6、伺服电机7、残材罩固定件8、光电传感器9、主动同步带轮10、同步带11、从动同步带轮12、集尘转接法兰13、吸残材罩14、吸残材盖板15、轴承17、轴芯18、轴环19和感应器片20。

旋转吸残材装置4通过残材罩固定件8固定在中间连接装置5上，同时残材罩固定件8可上下调节，用于改变旋转吸残材装置4与产品的距离，实现最佳积尘与吸残材效果。旋转吸残材装置4以固定底座6为主体，通过轴承17将轴芯18镶嵌在内部，从而使轴芯18相对于固定底座6自由旋转。在轴芯18上嵌套轴环19和从动同步带轮12，并通过轴环19将从动同步带轮12限定在合适位置，轴芯18底部端面安装吸残材罩14作为端面阻挡，同时吸残材罩14获得相对于固定底座6的旋转自由度。固定底座6另一侧固定伺服电机7，伺服电机7输出轴安装主动同步带轮10，并且主动同步带轮10与从动同步带轮12通过同步带11连接，从而实现伺服电机7对吸残材罩14的控制；伺服电机7通过固定底座6上的安装槽孔实现伺服电机7的左右位置调整，从而调整同步带11张紧程度，防止因同步带11过紧或过松导致的同步带磨损或打滑。固定底座6上安装皮带防护罩将主动同步带轮10、同步带11、从动同步带轮12罩起来，既防止皮带摩擦产生的灰尘污染产品，又防止异物或人体卷入皮带内产生危险。轴芯18上端面安装感应器片20，与光电传感器9组成的反馈系统共同限制吸残材罩的旋转区域。集尘转接法兰13用来连接集尘管道，将风机的风力输送到吸残材罩内。吸残材盖板15根据具体使用要求加工出吸附的集尘口16，可有效安排风机的风力和吸附力，使吸附效果最优化。吸残材盖板15使用磁铁吸附在吸残材罩14底部，既方便更换盖板，也方便吸残材罩内部清洁。

工作过程中，由对位CCD组件3对产品拍照定位，确定切割路径，Z轴运动模组1调节切割头组件2至切割高度，对产品POL进行切割，此时吸残材罩14需根据切割路径围绕切割头组件2做对应旋转，使吸残材盖板15上的大集尘口16保持在切割点运行路径的后方。吸残材罩14的旋转角度可通过主动同步带轮10与从动同步带轮12的齿数比计算出来：主动同步带轮10齿数：从动同步带轮12齿数＝吸残材罩14的旋转角度：伺服电机7的旋转角度。切割后产生的残材是细条状的，大集尘口16保持在切割点运行路径的后方。可保证大集尘口运动到之前切割点时残材已有足够的长度，可以顺利的从端部开始就被吸到吸残材罩内，通过集尘管道送走，提高吸残材的成功率；可以保证多边或异形切割时残材吸取的方向与残材切割方向相同，不会在转角位置卡残材，导致残材牵拉玻璃；防止残材翻转挡到激光导致切割不断；烟尘较切割后升起，可有效吸走切割产生的烟尘。

综上所述，本发明的旋转吸残材装置补全了固定式吸残材罩和自适应残材夹取缩放平台在残材宽度2-3mm时取残材的不足；吸残材罩固定在轴芯的底部且与轴芯同步旋转，吸残材罩可根据切割路径围绕切割头组件做对应旋转，使吸残材盖板上的大集尘口保持在切割点运行路径的后方；可根据产品切割路径设置集尘口方向、位置，兼容异形和多边产品的切割，集尘效果更好，残材吸取成功率更高，稳定性好；兼容烟尘与残材的吸附，全程自动化控制，无人工干预，节省人力成本；避免了残材夹取崩边、碎裂问题的产生，结构简单，成本较低，方便了人员的保养维护，提高了工作效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构及控制方式做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指咧所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接：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.对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.自适应旋转吸残材装置，包括Z轴运动模组(1)、切割头组件(2)、对位CCD组件(3)、旋转吸残材装置(4)和中间连接装置(5)，所述切割头组件(2)、对位CCD组件(3)和旋转吸残材装置(4)通过中间连接装置(5)固定在Z轴运动模组(1)上，其特征在于，所述旋转吸残材装置(4)包括固定底座(6)，所述固定底座(6)上沿着X轴正方向的一侧设置有伺服电机(7)，所述固定底座(6)内沿着X轴负方向的一侧设置有轴芯(18)，所述轴芯(18)通过轴承(17)安装在固定底座(6)内，所述轴芯(18)上嵌套有从动同步带轮(12)，所述伺服电机(7)底部的输出轴安装有主动同步带轮(10)，所述主动同步带轮(10)位于固定底座(6)内沿着X轴正方向的一侧，所述主动同步带轮(10)通过同步带(11)与从动同步带轮(12)相连接，所述轴芯(18)的底部安装有吸残材罩(14)，且所述吸残材罩(14)与轴芯(18)同步旋转，所述吸残材罩(14)的底部设置有吸残材盖板(15)，所述吸残材罩(14)顶部沿着X轴负方向的一侧设置有与外部集尘管道相连接的集尘转接法兰(13)，所述吸残材盖板(15)底部沿着X轴正方向的一侧开设有集尘口(16)。

2.如权利要求1所述的自适应旋转吸残材装置，其特征在于，所述固定底座(6)上还设置有若干个残材罩固定件(8)，所述固定底座(6)通过若干个残材罩固定件(8)固定在中间连接装置(5)上。

3.如权利要求1所述的自适应旋转吸残材装置，其特征在于，所述轴芯(18)的上端面安装有感应器片(20)，所述感应器片(20)外侧的固定底座(6)上沿着圆周方向设置有若干个与感应器片(20)相适配的光电传感器(9)。

4.如权利要求1所述的自适应旋转吸残材装置，其特征在于，所述吸残材盖板(15)通过磁铁吸附在吸残材罩(14)的底部。

5.如权利要求2所述的自适应旋转吸残材装置，其特征在于，所述伺服电机(7)安装在固定底座(6)上的安装槽孔内。

6.如权利要求1所述的自适应旋转吸残材装置，其特征在于，所述从动同步带轮(12)顶部和底部的轴芯(18)上还嵌套有轴环(19)。

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