CN116021167A - 一种适用于大尺寸产品的ldi蚀刻设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，属于激光直接成像加工领域，设备包括铸铁载台模块、双驱龙门架、LDI模块和光学检测模块；本申请的设备集成了大铸铁载台、顶升组件、移动压板组件、双驱龙门结构等，结构稳定性强，定位快接，精度高，产品可快速四边压紧定位，防止四周翘曲，可在大尺寸板件的激光直接成像加工领域推广应用。

Description

一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备

技术领域

本发明创造属于LDI加工领域，具体涉及一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，可在玩具、印花、花纸、烫画、包装、标签、装饰、纺织、PCB、薄膜开关、手机盖板玻璃丝印、3C行业丝印、汽车玻璃、光伏等领域应用。

背景技术

在钢模等板件表面成像加工中，越来越多的采用了LDI直接成像加工技术，然而，针对大规格尺寸钢模的加工，当前还未有适应的LDI加工设备，原因主要是其需要的尺寸大，支撑难、且不能进行实时检测。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，其能解决上述问题。

一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，设备包括铸铁载台模块、双驱龙门架、LDI模块和光学检测模块；双驱龙门架跨设在铸铁载台模块上，用于支撑安装LDI模块和光学检测模块，并在X向可控的移动；LDI模块Y向和Z向被驱动控制的方式设置在双驱龙门架上，用于对下方的铸铁载台模块上的产品进行激光蚀刻；光学检测模块高度可调的安装至双驱龙门架或LDI模块上，用于对下方的产品加工后的区域进行实时光学检测。

进一步的，铸铁载台模块包括铸铁载台本体、垫铁、外周护板、轴承挡边组件、定位条、定位边压板组件、移动压板组件和顶升组件；多个垫铁设置在铸铁载台本体下方，用于整个设备的支撑；外周护板设置在铸铁载台本体外周，用于对载台的外周防护；轴承挡边组件和定位条固定的设置在铸铁载台本体的侧边处，用于产品定位；移动压板组件可升降的设置在与定位条同侧的侧边处，用于定位后的产品压紧固定；移动压板组件设置在与定位条不同侧的侧边处，用于手动推动和气缸下压实现产品的定位；顶升组件竖直的设置在铸铁载台本体上开设的顶升孔内，用于对产品的顶升快速定位。

进一步的，双驱龙门架包括双驱直线电机、龙门导轨、龙门立柱和龙门横梁；双驱直线电机、龙门导轨设置在铸铁载台本体的侧边，龙门立柱的底部转接至龙门导轨上，龙门横梁的两端跨设在两个龙门立柱的顶部。

进一步的，LDI模块包括Y向电机线轨组件、激光转接架、激光器、激光镜头组件、激光镜头调节背板、激光高度滑轨驱动组件；激光器、激光镜头组件、激光镜头调节背板和激光高度滑轨驱动组件设置在激光转接架上，激光转接架通过Y向电机线轨组件沿着双驱龙门架的龙门横梁在Y向受控的移动；激光镜头组件通过激光高度滑轨驱动组件竖直的转接至激光镜头调节背板上，通过在Z向被驱动控制的方式实现LDI模块的高度实时调节。

进一步的，光学检测模块采用相机镜头组件，与激光镜头组件相邻的转接至激光镜头调节背板上，用于实现加工区域的实时光学检测。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本申请的设备集成了大铸铁载台、顶升组件、移动压板组件、双驱龙门结构等，结构稳定性强，定位快接，精度高，产品可快速四边压紧定位，防止四周翘曲，可在大尺寸板件的激光直接成像加工领域推广应用，如玩具、印花、花纸、烫画、包装、标签、装饰、纺织、PCB、薄膜开关、手机盖板玻璃丝印、3C行业丝印、汽车玻璃、光伏等。

附图说明

图1为LDI蚀刻设备的结构示意图；

图2为LDI蚀刻设备的部分结构示意图；

图3为定位边压板组件的示意图；

图4为顶升组件的示意图；

图5为移动压板组件的示意图。

100、铸铁载台模块；110、铸铁载台本体；120、垫铁；130、外周护板；140、轴承挡边组件；150、定位条；160、定位边压板组件；170、移动压板组件；171、定位导轨；172、定位滑块；173、定位导杆；174、导杆转接板；175、移动气缸安装板；176、移动升降气缸；177、移动气缸压板；178、定位手柄；180、顶升组件；181、顶升滚珠；

200、双驱龙门架；210、双驱直线电机；220、龙门导轨；230、龙门立柱；240、龙门横梁；

300、LDI模块；310、Y向电机线轨组件；320、激光转接架；330、激光器；340、激光镜头组件；350、激光镜头调节背板；360、激光高度滑轨驱动组件；370、距离传感器；380、温控组件；390、Y向防撞件；

400、光学检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。

一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，参见图1-图5，设备包括铸铁载台模块100、双驱龙门架200、LDI模块300和光学检测模块400。

具体的，双驱龙门架200跨设在所述铸铁载台模块100上，用于支撑安装所述LDI模块300和光学检测模块400，并在X向可控的移动。

所述LDI模块300Y向和Z向驱控的设置在所述双驱龙门架200上，用于对下方铸铁载台模块100上的产品进行激光蚀刻。

所述光学检测模块400高度可调的安装至所述双驱龙门架200或LDI模块300上，用于对下方产品加工后的区域进行实时光学检测。

其中，所述铸铁载台模块100包括铸铁载台本体110、垫铁120、外周护板130、轴承挡边组件140、定位条150、定位边压板组件160、移动压板组件170和顶升组件180，布置方式如下。

多个垫铁120设置在铸铁载台本体110下方，用于整个设备的支撑。所述外周护板130设置在铸铁载台本体110外周，用于对载台的外周防护。所述轴承挡边组件140和定位条150固定的设置在铸铁载台本体110的侧边处，用于产品定位。所述移动压板组件170可升降的设置在与定位条150同侧的侧边处，用于定位后的产品压紧固定。所述移动压板组件170设置在与定位条150不同侧的侧边处，用于手动推动和气缸下压实现产品的定位。所述顶升组件180竖直的设置在铸铁载台本体110上开设的顶升孔内，用于对产品的顶升快速定位。

其中，铸铁载台本体110的整体架构采用一体化加工，结构稳定性强，精度高。采用轻量化设计，保证了力学性能又能适应大尺寸产品的承载。

进一步的，所述定位边压板组件160和顶升组件180均采用顶升气缸结构，其中，定位边压板组件160的输出部为顶部垂直限位延伸的压板，顶升组件180的输出部为顶升滚珠181。

内置的顶升组件180，即能确保产品在平台上快速方便完成定位，又能降低产品上料误差，特别适用于超重大尺寸产品。

进一步的，所述移动压板组件170包括定位导轨171、定位滑块172、定位导杆173、导杆转接板174、移动气缸安装板175、移动升降气缸176、移动气缸压板177和定位手柄178。

所述移动压板组件170通过定位手柄178人工推动沿着定位导轨171移动，以此适配不同规格尺寸的产品定位。所述移动升降气缸176用于将定位好的产品从侧边上方经移动气缸压板177下压锁定。

设备配备的移动压板组件170，两边压板可随意调节位置，与定位边压板组件160配套组合应用，确保产品可四边压紧定位，保证产品加工时稳定和防止产品四周翘曲。

其中，所述双驱龙门架200包括双驱直线电机210、龙门导轨220、龙门立柱230和龙门横梁240。所述双驱直线电机210、龙门导轨220设置在所述铸铁载台本体110的侧边，龙门立柱230的底部转接至龙门导轨220上，龙门横梁240的两端跨设在两个龙门立柱230的顶部。

双驱龙门结构，即兼容了大产品的曝光加工，有有效的降低了设备占地面积，布局利用率最大化。

其中，所述LDI模块300包括Y向电机线轨组件310、激光转接架320、激光器330、激光镜头组件340、激光镜头调节背板350、激光高度滑轨驱动组件360。

所述激光器330、激光镜头组件340、激光镜头调节背板350和激光高度滑轨驱动组件360设置在所述激光转接架320上，所述激光转接架320通过Y向电机线轨组件310沿着双驱龙门架200的龙门横梁240在Y向受控的移动。

所述激光镜头组件340通过激光高度滑轨驱动组件360竖直的转接至激光镜头调节背板350上，通过Z向受控的移动实现LDI模块300的高度实时调节。

其中，所述LDI模块300还包括距离传感器370、温控组件380和Y向防撞件390。所述距离传感器370竖直向下的设置在激光转接架320上，用于对LDI模块300与产品的距离监测。所述温控组件380设置在外围封板上，通过风冷或水冷控制激光系统的温度。所述Y向防撞件390设置在双驱龙门架200的龙门横梁240的两端，用于防止激光转接架320与端部的硬碰撞。

具体示例中，距离传感器370设置在激光镜头组件340的镜头架上，并与之随动。因此，使得设备在Z轴具备高度实时检测功能，可根据产品表面情况时时调节镜头高度，最大化兼容产品，有效解决产品引翘曲等问题带来的产品不良，保证设备精度稳定性。

其中，所述光学检测模块400采用相机镜头组件，与所述激光镜头组件340相邻的转接至激光镜头调节背板350上，用于实现加工区域的实时光学检测。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例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同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种适用于大尺寸产品的LDI蚀刻设备，其特征在于：

设备包括铸铁载台模块(100)、双驱龙门架(200)、LDI模块(300)和光学检测模块(400)；

所述双驱龙门架(200)跨设在所述铸铁载台模块(100)上，用于支撑安装所述LDI模块(300)和光学检测模块(400)，并在X向可控的移动；

所述LDI模块(300)以Y向和Z向被驱动控制的方式设置在所述双驱龙门架(200)上，用于对下方的所述铸铁载台模块(100)上的产品进行激光蚀刻；

所述光学检测模块(400)高度可调的安装至所述双驱龙门架(200)或LDI模块(300)上，用于对下方的产品加工后的区域进行实时光学检测。

2.根据权利要求1所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述铸铁载台模块(100)包括铸铁载台本体(110)、多个垫铁(120)、外周护板(130)、轴承挡边组件(140)、定位条(150)、定位边压板组件(160)、移动压板组件(170)和顶升组件(180)；

多个垫铁(120)设置在铸铁载台本体(110)下方，用于整个设备的支撑；所述外周护板(130)设置在铸铁载台本体(110)外周，用于对载台的外周防护；所述轴承挡边组件(140)和定位条(150)固定的设置在铸铁载台本体(110)的侧边处，用于产品定位；所述移动压板组件(170)可升降的设置在与定位条(150)同侧的侧边处，用于定位后的产品压紧固定；所述移动压板组件(170)设置在与定位条(150)不同侧的侧边处，用于手动推动和气缸下压实现产品的定位；所述顶升组件(180)竖直的设置在铸铁载台本体(110)上开设的顶升孔内，用于对产品的顶升快速定位。

3.根据权利要求2所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述定位边压板组件(160)和顶升组件(180)均采用顶升气缸结构，其中，定位边压板组件(160)的输出部为顶部垂直限位延伸的压板，顶升组件(180)的输出部为顶升滚珠(181)。

4.根据权利要求2所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述移动压板组件(170)包括定位导轨(171)、定位滑块(172)、定位导杆(173)、导杆转接板(174)、移动气缸安装板(175)、移动升降气缸(176)、移动气缸压板(177)和定位手柄(178)；

所述移动压板组件(170)通过定位手柄(178)人工推动沿着定位导轨(171)移动，以此适配不同规格尺寸的产品定位；所述移动升降气缸(176)用于将定位好的产品从侧边上方经移动气缸压板(177)下压锁定。

5.根据权利要求2所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述双驱龙门架(200)包括双驱直线电机(210)、龙门导轨(220)、龙门立柱(230)和龙门横梁(240)；所述双驱直线电机(210)、龙门导轨(220)设置在所述铸铁载台本体(110)的侧边，龙门立柱(230)的底部转接至龙门导轨(220)上，龙门横梁(240)的两端跨设在两个龙门立柱(230)的顶部。

6.根据权利要求2所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述LDI模块(300)包括Y向电机线轨组件(310)、激光转接架(320)、激光器(330)、激光镜头组件(340)、激光镜头调节背板(350)、激光高度滑轨驱动组件(360)；

所述激光器(330)、激光镜头组件(340)、激光镜头调节背板(350)和激光高度滑轨驱动组件(360)设置在所述激光转接架(320)上，所述激光转接架(320)通过Y向电机线轨组件(310)沿着双驱龙门架(200)的龙门横梁(240)在Y向受控的移动；

所述激光镜头组件(340)通过激光高度滑轨驱动组件(360)竖直的转接至激光镜头调节背板(350)上，通过在Z向被驱动控制的方式实现LDI模块(300)的高度实时调节。

7.根据权利要求6所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述LDI模块(300)还包括距离传感器(370)、温控组件(380)和Y向防撞件(390)；所述距离传感器(370)竖直向下的设置在激光转接架(320)上，用于对LDI模块(300)与产品的距离监测；所述温控组件(380)设置在外围封板上，通过风冷或水冷控制激光系统的温度；所述Y向防撞件(390)设置在双驱龙门架(200)的龙门横梁(240)的两端，用于防止激光转接架(320)与端部的硬碰撞。

8.根据权利要求6所述的LDI蚀刻设备，其特征在于：

所述光学检测模块(400)采用相机镜头组件，与所述激光镜头组件(340)相邻的转接至激光镜头调节背板(350)上，用于实现加工区域的实时光学检测。

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