CN115301636A - 激光除胶方法及采用该方法的除胶设备 - Google Patents

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CN115301636A CN202210965368.6A CN202210965368A CN115301636A CN 115301636 A CN115301636 A CN 115301636A CN 202210965368 A CN202210965368 A CN 202210965368A CN 115301636 A CN115301636 A CN 115301636A
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Abstract

本申请公开了一种激光除胶方法及采用该方法的除胶设备，其中待除胶料件边缘分布有待除胶区域，该方法包括如下步骤：将待除胶料件安装于承载装置上，预设激光切割装置发出激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；调整激光束的光轴与待除胶区域的相对位置，使光轴沿待除胶区域远离待除胶料件边缘的一侧射入待除胶区域；激光切割装置按照预设扫描路径对待除胶区域进行除胶作业，该预设扫描路径的扫描方向设置为：由靠近待除胶料件边缘向远离待除胶料件边缘做往复运动。本申请技术方案改善了现有的激光扫描切割路径，结合激光倾斜切割，以实现高效除胶。

Description

激光除胶方法及采用该方法的除胶设备
技术领域
本申请涉及一种激光除胶方法及采用该方法的除胶设备。
背景技术
在产品生产制造过程中，将两个产品固定在一起的方式有很多种，采用粘胶将两者粘接在一起为常用的一种固定方式，然，当需要将粘接的两个产品进行分离时，则需要对黏胶进行除胶作业，激光除胶为常用的一种除胶方式。现有的激光除胶方式通常采用垂直于工作面的入射激光进行操作，但是，不同产品的待除胶区域的位置并不相同，当待除胶区域位于产品的边缘时，受限于产品边缘结构的影响，通过垂直于工作面的入射激光无法将胶体彻底去除干净，特别是靠近产品边缘的胶体，除胶难度更高，导致整体除胶不彻底，除胶效果差，除胶效率偏低，无法满足现有的生产需求。
发明内容
本申请实施例提供一种激光除胶方法，用于去除待除胶料件的边缘的待除胶区域内的粘胶，包括如下步骤：
S1，将所述待除胶料件安装于承载装置上，预设激光切割装置发出激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；
S2，调整所述激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置，使所述光轴从所述待除胶区域远离所述待除胶料件的边缘的一侧射入待除胶区域；
S3，所述激光切割装置按照预设扫描路径对待除胶区域进行除胶作业，所述预设扫描路径的扫描方向设置为：由靠近所述待除胶料件的边缘向远离所述待除胶料件的边缘做往复运动。
一些实施例中，所述光轴相对于竖直方向的倾角α在5°～10°范围内可调。
一些实施例中，步骤S2中，所述激光切割装置包括五轴扫描振镜，通过设置所述五轴扫描振镜的参数来控制其发出激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置。
一些实施例中，步骤S3中，所述扫描路径包括多个环绕于所述待除胶料件的边缘排布的封闭环形路径，多个所述封闭环形路径的扫描顺序设置为：由内环向外环再由外环向内环做往复运动；多个所述封闭环形路径之间的间距由内向外逐渐增大。
一些实施例中，步骤S2中，所述激光切割装置包括二轴扫描振镜，所述承载装置包括用于控制所述待除胶料件与所述二轴扫描振镜之间相对移动的驱动机构，通过所述驱动机构驱动所述待除胶料件沿X轴或Y轴平移，来控制所述二轴扫描振镜发出激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置。
一些实施例中，步骤S3中，
将所述待除胶料件的边缘分隔为多段；
所述扫描路径设置为多组，多组扫描路径与多段待除胶料件的边缘一一对应；
任一组扫描路径包括多条并行于待除胶料件的边缘排布的扫描线，多条扫描线的扫描顺序设置为：由靠近待除胶料件的边缘向远离待除胶料件的边缘再由远离待除胶料件的边缘向靠近待除胶料件的边缘做往复运动；同一组扫描路径中的多个所述扫描线之间的间距由靠近待除胶料件的边缘向远离待除胶料件的边缘逐渐增大。
本申请实施例还提供一种除胶设备，包括：激光切割装置，用于发出激光束以对待除胶料件进行激光切割除胶，且所述激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；
承载装置，包括安装治具及驱动机构；
所述安装治具用于安装待除胶料件；
所述驱动机构用于调整激光切割装置与待除胶料件之间的相对位置；所述驱动机构包括X轴直线驱动机构、Y轴直线驱动机构及Z轴直线驱动机构；
所述X轴直线驱动机构用于驱动所述安装治具沿X轴移动，所述Y轴直线驱动机构用于驱动所述安装治具沿Y轴移动，所述Z轴直线驱动机构用于驱动所述激光切割装置沿Z轴移动。
一些实施例中，所述安装治具包括真空吸盘。
一些实施例中，所述激光切割装置包括五轴扫描振镜及安装于所述五轴扫描振镜出光端的第一场镜。
一些实施例中，所述激光切割装置包括二轴扫描振镜及安装于所述二轴扫描振镜出光端的第二场镜。
与现有技术相比，本申请的有益效果包括：
本申请的激光倾斜除胶方法，使激光束的光轴始终从待除胶区域远离待除胶料件的边缘的一侧射入待除胶区域，可以避免待除胶料件的边缘结构对激光束的阻挡，解决了待除胶料件的边缘胶体难清除的问题；根据不同的激光切割装置的性能设置不同的激光除胶扫描路径，结合往复式扫描，大大提升了除胶效果，使除胶更彻底；
本申请的除胶设备通过驱动机构来调整激光切割设备与待除胶料件之间的相对位置，可以实现激光束的光轴始终从待除胶区域远离待除胶料件的边缘的一侧射入待除胶区域，还可以实现激光束沿预设路径进行高效、彻底的除胶作业。
附图说明
图1为本申请激光倾斜除胶方法流程示意图。
图2为本申请激光倾斜除胶方法实施例一示意图。
图3为本申请实施例一中激光扫描路径示意图。
图4为本申请激光倾斜除胶方法实施例二示意图。
图5为本申请实施例二中激光扫描路径示意图。
图6A为本申请扫描路径一种线型结构示意图。
图6B为本申请扫描路径另一种线型结构示意图。
图7为现有技术中的激光除胶结构示意图。
图8为与本申请的激光束射入待除胶区域的方向相反的示意图。
图9为本申请实施例中对待除胶料件内侧边缘的除胶结构示意图。
主要元件符号说明：1待除胶料件、11待除胶区域、12边缘、2、激光切割装置、211五轴扫描振镜、212第一场镜、221二轴扫描振镜、222第二场镜、23整形元件、41X轴直线驱动机构、42Y轴直线驱动机构、43Z轴直线驱动机构、5光轴、6、6A激光束、61封闭环形路径、62扫描线。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另有定义，本申请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。在本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。
现有的激光除胶方式通常采用垂直于工作面的入射激光进行除胶操作，但是，不同产品的待除胶区域的位置并不相同，当待除胶区域位于产品的边缘时，通过垂直于工作面的入射激光无法将胶体彻底去除干净，参考图7，特别是贴近产品边缘侧面的胶体，除胶难度更高，导致整体除胶不彻底，除胶效果差，除胶效率偏低，无法满足现有的生产需求。
因此，本实施例提供的激光除胶方法，用于去除待除胶料件的边缘的待除胶区域内的粘胶，参考图1，包括如下步骤：
S1，将所述待除胶料件安装于承载装置上，预设激光切割装置发出激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；
S2，调整所述激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置，使所述光轴从所述待除胶区域远离所述待除胶料件边缘的一侧射入待除胶区域；
S3，所述激光切割装置按照预设扫描路径对待除胶区域进行除胶作业，所述预设扫描路径的扫描方向设置为：由靠近所述待除胶料件边缘向远离所述待除胶料件边缘做往复运动。
上述倾角α的角度调节取决于具体使用的激光切割装置的性能，倾角α的实际角度可以根据实际除胶过程中，待除胶区域的具体形状、面积、厚度等进行设置，倾角α的角度大于0°，本实施例中，倾角α在5°～10°范围内可调。
参考图8，为与本申请的激光束射入待除胶区域的方向相反的示意图。当待除胶区域11位于待除胶料件1的边缘12时，若激光束6的光轴5从待除胶区域11靠近待除胶料件1的边缘12一侧S1射入时，待除胶料件1的边缘12会对激光束6产生阻挡，导致激光束6无法对贴合边缘12的待除胶区域11进行激光除胶，导致除胶不彻底，除胶效果差，因此，上述步骤S2中，需要使光轴从待除胶区域远离待除胶料件的边缘12的一侧S0射入待除胶区域，以保证激光束可以对待除胶料件进行彻底清除。
图8中，待除胶区域11位于待除胶料件1外侧的边缘12，进一步地，参考图9，本申请实施例还适用于待除胶区域11位于待除胶料件1内侧的边缘12，同样只需使激光束6的光轴5从待除胶区域11远离待除胶料件1内侧的边缘12一侧S0射入，即可避免图8中存在的问题，从而使除胶更彻底。
以下，将通过具体实施例对本申请的方法进行说明。
实施例一
参考图2，对本申请中激光除胶方法的实施例一进行说明，在本实施例中，所述激光切割装置2包括五轴扫描振镜211，通过设置所述五轴扫描振镜211的参数来控制其发出激光束6的光轴5与待除胶区域11的相对位置。五轴扫描振镜发出的激光束6的光轴5角度调节灵活，因此，再次参考图2，当其中一个待除胶料件1安装于五轴扫描振镜211下方后，可以无需移动待除胶料件1，直接调节五轴扫描振镜211发出的激光束6的倾斜方向和倾角大小，即可保证激光束6的光轴5始终从待除胶区域11远离待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入，从而依次对待除胶料件1各个边缘12的待除胶区域11进行除胶作业。待除胶料件1通过安装治具3安装于五轴扫描振镜211下方，安装治具3中可摆放多个待除胶料件1，图2中示出了三个待除胶料件1。
进一步地，参考图3，在该实施例中，步骤S3的扫描路径包括多个环绕于所述待除胶料件1的边缘12排布的封闭环形路径61，多个所述封闭环形路径61的扫描顺序设置为：由内环向外环再由外环向内环做往复运动；多个所述封闭环形路径61之间的间距由内向外逐渐增大。
具体地，以待除胶料件1整体为一正方形为例说明，此时，待除胶区域11沿待除胶料件1外侧的边缘12排布，由于本实施例中，采用五轴扫描振镜211进行激光切割除胶，激光束6的光轴5可以始终保持从待除胶区域11远离待除胶料件1的边缘12的一侧射入待除胶区域11，因此，在进行激光扫描除胶时，使五轴扫描振镜211发出的激光束6绕待除胶区域11呈多个封闭环形路径61由内向外再由外向内进行连续不间断扫描，并根据实际除胶的效果设置多次往复运动，保证除胶更彻底；同时，由于待除胶区域11越靠近待除胶料件1的边缘12，其除胶难度就越大，因此，本实施例中的多个构成扫描路径的封闭环形路径61，越靠近待除胶料件1的边缘12，间距越小，从而提升除胶效果。
进一步地，本实施例中多个封闭环形路径61的线型可以设置为曲线，该曲线具体可以设置为首尾相连的S型、Z型及匚型等结构，本实施例中，参考图6A，该曲线呈首尾相连的匚型；参考图6B，本实施例中多个封闭环形路径61的线型可以设置为直线。
进一步地，本实施例中，在扫描过程中，可以借助现有技术常用的位移驱动机构，如X轴直线驱动机构和Y轴直线驱动机构共同作用驱动待除胶料件1的移动，自动将多个摆放的待除胶料件1依次移动至激光切割装置下方进行除胶作业，从而实现自动化批量除胶作业。
实施例二
参考图4，对本申请中激光除胶方法的实施例二进行说明，在本实施例中，所述激光切割装置2包括二轴扫描振镜221，所述承载装置包括用于控制所述待除胶料件1与所述二轴扫描振镜221之间相对移动的驱动机构，通过所述驱动机构驱动所述待除胶料件1沿X轴或Y轴平移，来控制所述二轴扫描振镜221发出激光束6的光轴5与所述待除胶区域11的相对位置。
二轴扫描振镜221发出的激光束6通常斜向外发射，因此，在对待除胶料件1不同的边缘12的待除胶区域11进行除胶时，需要改变二轴扫描振镜221与待除胶料件1的相对位置，以保证对待除胶料件1的不同的边缘12的待除胶区域11进行除胶时，使二轴扫描振镜221的光轴5始终从当前待除胶区域11远离所述待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入待除胶区域11；本实施例中，通过驱动机构驱动待除胶料件1进行位移，来实现二轴扫描振镜221发出激光束6的光轴5与待除胶区域11之间的相对位置调整。待除胶料件1通过安装治具3安装于五轴扫描振镜211下方，安装治具3中可摆放多个待除胶料件1，图4中示出了三个待除胶料件1。
具体地，驱动机构包括用于驱动待除胶料件1沿X轴方向移动的X轴直线驱动机构41及用于驱动待除胶料件1沿Y轴方向移动的Y轴直线驱动机构42。当对待除胶料件1其中一个边缘12的待除胶区域11进行除胶后，通过X轴直线驱动机构41和Y轴直线驱动机构42的组合移动，使待除胶料件1的另一个边缘12的待除胶区域11满足上述除胶条件，即，使二轴扫描振镜221的光轴5始终从当前待除胶区域11远离所述待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入待除胶区域11，然后进行除胶即可，重复上述过程，即可对待除胶料件1各个边缘12的待除胶区域11进行除胶作业。
进一步地，在该实施例中，将所述待除胶料件1的边缘12分隔为多段；所述扫描路径设置为多组，多组扫描路径与多段待除胶料件1的边缘12一一对应；任一组扫描路径包括多条并行于待除胶料件1的边缘12排布的扫描线62，多条扫描线62的扫描顺序设置为：由靠近待除胶料件1的边缘12向远离待除胶料件1的边缘12再由远离待除胶料件1的边缘12向靠近待除胶料件1的边缘12做往复运动；多条所述扫描线62之间的间距由靠近待除胶料件1的边缘12向远离待除胶料件1的边缘12逐渐增大。
具体地，参考图4和参考图5，在本实施例中，同样以待除胶料件1整体为一正方形为例说明，此时，待除胶区域11沿待除胶料件1外侧的边缘12排布，将该待除胶区域11分隔为四段，依次与该正方形的四个边对应，通过驱动机构驱动待除胶料件1进行位移，调整待除胶料件1与二轴扫描振镜221之间的相对位置，使二轴扫描振镜221发出激光束6的光轴5可以从待除胶料件1的其中一段待除胶区域11远离所述待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入，然后开始对此段待除胶区域11进行除胶作业，具体的除胶扫描路径为平行于待除胶料件1的边缘12的多条扫描线62，并根据实际除胶的效果设置多次往复运动，多条扫描线62的具体扫描顺序为：由靠近待除胶料件1的边缘12向远离待除胶料件1的边缘12再由远离待除胶料件1的边缘12向靠近待除胶料件1的边缘12做往复运动，保证除胶更彻底；同时，由于待除胶区域11越靠近待除胶料件1的边缘12，其除胶难度就越大，因此，本实施例中的多条扫描线62之间的间距，越靠近待除胶料件1的边缘12，间距越小，从而提升除胶效果；当完成对当前段待除胶区域11的除胶作业后，启动驱动机构，驱动待除胶料件1进行位移，对待除较料件1的下一段待除胶区域11进行除胶，使光轴5可以从下一段待除胶料件区域11远离待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入，具体除胶过程同上，重复上述过程，即可依次完成对四段待除胶区域11的分别除胶作业。
进一步地，本实施例中多条扫描线62的线型可以设置为曲线，该曲线具体可以设置为首尾相连的S型、Z型及匚型等结构，本实施例中，参考图6A，该曲线呈首尾相连的匚型；参考图6B，本实施例中多条扫描线62的线型还可以设置为直线。
本实施例还提供的激光除胶设备，参考图2和图4，包括：
激光切割装置2，用于发出激光束6以对待除胶料件1进行激光切割除胶，且所述激光束6的光轴5相对于竖直方向的倾角为α；
承载装置，包括安装治具3及驱动机构；
所述安装治具3用于安装待除胶料件1；
所述驱动机构用于调整激光切割装置与待除胶料件1之间的相对位置；所述驱动机构包括X轴直线驱动机构41、Y轴直线驱动机构42及Z轴直线驱动机构43；
所述X轴直线驱动机构41用于驱动所述安装治具3沿X轴移动，所述Y轴直线驱动机构42用于驱动所述安装治具1沿Y轴移动，所述Z轴直线驱动机构43用于驱动所述激光切割装置2沿Z轴移动。
本实施例中，倾角α的角度大于0°，倾角α的角度调节取决于具体使用的激光切割装置2的性能，倾角α的实际角度可以根据实际除胶过程中，待除胶区域的具体形状、面积、厚度等进行设置，本实施例中，倾角α在5°～10°范围内可调。通过驱动机构来调整激光切割装置2与待除胶料件1之间的相对位置，可以使激光切割装置2发出激光束6的光轴5始终从待除胶区域11远离待除胶料件1的边缘12的一侧射入，从而实现对待除胶区域11的彻底清除，提升除胶效果。
具体地，参考图2，所述激光切割装置2包括五轴扫描振镜211、安装于所述五轴扫描振镜211出光端的第一场镜212。该第一场镜212可以采用现有技术中适配于五轴扫描振镜211的专属场镜，五轴扫描振镜211发出激光束6的光轴5可以根据激光除胶时实际的倾角角度需求进行调节，从而保证光轴5始终从待除胶区域11远离所述待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入待除胶区域11，以保证除胶更彻底，除胶效果更好，再结合驱动机构控制待除胶料件1沿X轴和Y轴位移，还可以对一个安装治具3上的多个待除胶料件1进行除胶作业，具体方法可参考实施例一中的除胶方法，在此不再进行赘述。
具体地，参考图4，所述激光切割装置2包括二轴扫描振镜221、安装于所述二轴扫描振镜221出光端的第二场镜222。该第二场镜222可以采用现有技术中心的非远心式场镜与二轴扫描振镜221适配，此种方式成本远低于采用五轴扫描振镜211的方式。二轴扫描振镜221发出激光束6的光轴5通常为斜向外发射，因此，可以配合驱动机构驱动待除胶料件1位移来保证激光束6的光轴5始终从待除胶区域11远离所述待除胶料件1的边缘12的一侧S0射入待除胶区域11，以保证除胶更彻底，除胶效果更好，同时，还可以通过驱动机构控制待除胶料件1沿X轴和Y轴位移，实现对一个安装治具3上的多个待除胶料件1进行除胶作业，具体方法可参考实施例二中的除胶方法，在此不再进行赘述。
本实施例中，激光切割裝置2還包括激光光源(圖未示)及整形元件23，所述激光光源用於出射一激光束6A，激光束6A經過整形元件23後，入射至五軸掃描振鏡211或二軸掃描振鏡221，從而反射除激光束6。整形元件23可以為一聚焦透鏡，用於將激光束6A聚焦，從而改變激光束6A的空間光功率分佈，以形成一具有高功率密度的聚焦光斑。
进一步地，所述安装治具3包括真空吸盘，通过真空吸附力将待除胶料件1吸附在安装治具3上，保证待除胶料件1的安装稳定性，避免由于待除胶料件1的移动影响除胶效果；真空吸盘可以采用金属或陶瓷等材质的吸盘，本实施例中，采用真空陶瓷吸盘，可以避免将产品划伤。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本申请，而并非用作为对本申请的限定，只要在本申请的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本申请要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种激光除胶方法，用于去除待除胶料件的边缘的待除胶区域内的粘胶，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将所述待除胶料件安装于承载装置上，预设激光切割装置发出激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；
S2，调整所述激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置，使所述光轴从所述待除胶区域远离所述待除胶料件的边缘的一侧射入待除胶区域；
S3，所述激光切割装置按照预设扫描路径对待除胶区域进行除胶作业，所述预设扫描路径的扫描方向设置为：由靠近所述待除胶料件的边缘向远离所述待除胶料件的边缘做往复运动。
2.根据权利要求1所述的激光除胶方法，其特征在于，所述光轴相对于竖直方向的倾角α在5°～10°范围内可调。
3.根据权利要求1所述的激光除胶方法，其特征在于，步骤S2中，所述激光切割装置包括五轴扫描振镜，通过设置所述五轴扫描振镜的参数来控制其发出激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置。
4.根据权利要求3所述的激光除胶方法，其特征在于，步骤S3中，所述扫描路径包括多个环绕于所述待除胶料件的边缘排布的封闭环形路径，多个所述封闭环形路径的扫描顺序设置为：由内环向外环再由外环向内环做往复运动；多个所述封闭环形路径之间的间距由内向外逐渐增大。
5.根据权利要求1所述的激光除胶方法，其特征在于，步骤S2中，所述激光切割装置包括二轴扫描振镜，所述承载装置包括用于控制所述待除胶料件与所述二轴扫描振镜之间相对移动的驱动机构，通过所述驱动机构驱动所述待除胶料件沿X轴或Y轴平移，来控制所述二轴扫描振镜发出激光束的光轴与所述待除胶区域的相对位置。
6.根据权利要求5所述的激光除胶方法，其特征在于，步骤S3中，
将所述待除胶料件的边缘分隔为多段；
所述扫描路径设置为多组，多组扫描路径与多段待除胶料件的边缘一一对应；
任一组扫描路径包括多条并行于待除胶料件的边缘排布的扫描线，多条扫描线的扫描顺序设置为：由靠近待除胶料件的边缘向远离待除胶料件的边缘再由远离待除胶料件的边缘向靠近待除胶料件的边缘做往复运动；同一组扫描路径中的多个所述扫描线之间的间距由靠近待除胶料件的边缘向远离待除胶料件的边缘逐渐增大。
7.一种除胶设备，其特征在于，包括：
激光切割装置，用于发出激光束以对待除胶料件进行激光切割除胶，且所述激光束的光轴相对于竖直方向的倾角为α；
承载装置，包括安装治具及驱动机构；
所述安装治具用于安装待除胶料件；
所述驱动机构用于调整激光切割装置与待除胶料件之间的相对位置；所述驱动机构包括X轴直线驱动机构、Y轴直线驱动机构及Z轴直线驱动机构；
所述X轴直线驱动机构用于驱动所述安装治具沿X轴移动，所述Y轴直线驱动机构用于驱动所述安装治具沿Y轴移动，所述Z轴直线驱动机构用于驱动所述激光切割装置沿Z轴移动。
8.根据权利要求7所述的除胶设备，其特征在于，所述安装治具包括真空吸盘。
9.根据权利要求7所述的除胶设备，其特征在于，所述激光切割装置包括五轴扫描振镜及安装于所述五轴扫描振镜出光端的第一场镜。
10.根据权利要求7所述的除胶设备，其特征在于，所述激光切割装置包括二轴扫描振镜及安装于所述二轴扫描振镜出光端的第二场镜。
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