CN207668713U - 激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种激光切割设备，包括激光打标装置、载料台、移动组件和影像识别装置，移动组件用于驱动载料台在激光打标装置和影像识别装置下方移动，影像识别装置用于对载料台上的物料进行辨识以捕获切割轮廓，激光打标装置用于根据该切割轮廓对载料台上的物料进行切割。在该激光切割设备中，激光打标装置对物料进行切割的轮廓是通过影像识别装置捕获的，因而可以准确对物料实施精准的切割，而不受物料在载料台上承载位置的影响，进而可以提高切割精度；而且实现了自动化切割，提高物料的切割效率。

Description

激光切割设备

技术领域

本实用新型属于激光设备领域，尤其涉及一种激光切割设备。

背景技术

通常一张驻极体传声器膜片上具有若干膜环(振膜)，需要把每个膜环逐一切割下来，目前，驻极体传声器的振膜生产有下列几种方式：一种是人工将膜环从一张大的膜片上用圆规和剃须刀片一片一片地旋转切除。这种方式中，工人先将有膜的一面朝下，有环的一面朝上，整平放置，然后用固定头放入膜环内侧，经过手指控制圆规旋转一圈刀片将单个的膜环切割下，依此类推，逐个切割。此方式属于劳动密集型，生产效率低下。员工的劳动负荷大，动作单一，长年操作有肌肉劳损的危险。人工生产的品质质量较差，会有毛刺、反面划伤的情况，降低产品的使用合格率。

另一种方式是采用冲床对膜片进行整板冲压。将有冲好孔的铜板覆上镀膜，整板放入冲床下进行冲压，将膜环单体从膜片和铜板上进行单体冲压。膜片和铜板为连体的一片，将铜和膜面一次整板冲下。冲下后铜板废弃物浪费较大，导致生产成本超倍。而且对产品的振膜表面张力有较大的损伤，降低产品的合格率。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能提高切割效率和切割精度的激光切割设备。

一种激光切割设备，包括激光打标装置、载料台、移动组件和影像识别装置，所述移动组件用于驱动所述载料台在所述激光打标装置和影像识别装置下方移动，影像识别装置用于对所述载料台上的物料进行辨识以捕获切割轮廓，所述激光打标装置用于根据该切割轮廓对所述载料台上的物料进行切割。

在其中一个实施例中，所述激光打标装置的出射光方向设有合束镜片，所述合束镜片与水平方向呈45°倾角设置于所述影像识别装置的一侧，且所述影像识别装置和所述载料台位于所述合束镜片的同侧，以便位于所述载料台上的物料可以经所述合束镜片成像到所述影像识别装置。

在其中一个实施例中，所述影像识别装置包括CCD相机，所述CCD相机的镜头光轴沿水平方向设置，且所述CCD相机的镜头面向所述合束镜片。

在其中一个实施例中，所述合束镜片的下方设有CCD光源，所述CCD光源呈环形设置，以对所述载料台上的物料进行补光。

在其中一个实施例中，所述移动组件包括X轴驱动电机、X轴驱动板、Y轴驱动电机和Y轴驱动板，所述Y轴驱动电机通过所述X轴驱动板与所述X轴驱动电机的输出轴相连，所述载料台通过Y轴驱动板与所述Y轴驱动电机的输出轴相连；以在所述X轴驱动电机和Y轴驱动电机的输出轴转动时，使得载料台分别沿X轴和Y轴移动。

在其中一个实施例中，所述载料台包括真空吸附面板，所述真空吸附面板内设有真空腔，所述真空吸附面板的上表面开设有与所述真空腔相连通的吸附孔。

在其中一个实施例中，还包括吸烟组件，所述吸烟组件包括烟管和柔性吸烟口，所述柔性吸烟口可相对所述激光打标装置移动，以便对准切割位置将切割产生的烟尘抽走。

在其中一个实施例中，还包括升降结构，所述激光打标装置设置于所述升降结构上，以便调整所述激光打标装置相对所述载料台的上下位置。

在其中一个实施例中，所述升降结构包括竖直设置的伸缩杆和支撑架，所述激光打标装置的一端设置于所述伸缩杆上，另一端滑设于支撑架上，以在所述伸缩杆伸缩运动时，所述激光打标装置沿所述支撑架上下运动。

在其中一个实施例中，所述X轴驱动电机的一侧平行设置有平衡导轨，所述X轴驱动板的一端与所述X轴驱动电机的输出轴相连，另一端滑设于所述平衡导轨上。

本实用新型提供的激光切割设备，在该激光切割设备中，激光打标装置对物料进行切割的轮廓是通过影像识别装置捕获的，因而，可以准确对物料实施精准的切割，而不受物料在载料台上承载位置的影响，进而可以提高切割精度；而且实现了自动化切割，提高物料的切割效率。

附图说明

图1为一实施例提供的激光切割设备的结构示意图；

图2为一实施例提供的激光切割设备的侧视结构示意图；

图3为一实施例提供的激光切割设备的立体结构示意图；

图4为图1中A部分结构的局部放大图；

图5为图3中B部分结构的局部放大图；

图6为一实施例提供的真空吸附面板结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1至图3，一实施方式的一种激光切割设备，可以对驻极体传声器膜片进行切割以获得振膜。该激光切割设备包括机架100以及设置于机架100上方工作台110上的激光打标装置200、载料台300、移动组件400和影像识别装置500。

具体的，移动组件400用于驱动载料台300在激光打标装置200和影像识别装置500下方移动，影像识别装置500用于对载料台300上的物料进行辨识以捕获切割轮廓，激光打标装置200用于根据该切割轮廓对载料台300上的物料进行切割。激光打标装置200对物料进行切割的轮廓是通过影像识别装置500捕获的，因而可以准确对物料实施精准的切割，而不受物料在载料台300上承载位置的影响，进而提高切割精度，此外，由于切割的轮廓是通过影像识别装置500捕获的，也就是说，在对物料的某一区域切割后，可以将未切割的区域移到激光打标装置200下方，通过影像识别装置500重新辨识，依然可以对该未切割的区域进行精准的切割。因而，这种方式不会受限于激光打标装置200切割范围的限制，可以对规格较大的物料进行分区域切割，从而提高该激光切割设备的通用性。

结合图1和图4所示，激光打标装置200的出射光方向设有合束镜片700，合束镜片700与水平方向呈45°倾角设置于影像识别装置500的一侧，且影像识别装置500和载料台300位于合束镜片700的同侧，以便位于载料台300上的物料可以经合束镜片700成像到影像识别装置500。需要说明的是，这种方式下，影像识别装置500可以横向设置在激光打标装置200下方，且通过与水平方向呈45°倾角设置的合束镜片700可以将位于激光打标装置200下方的物料成像到影像识别装置500进行辨识，以获取切割轮廓。而且，合束镜片700一方面可以将位于下方的物料成像的影像识别装置500，另一方面不会影响激光打标装置200对载料台300上的物料进行切割，也就是说，在物料准备就绪后，影像识别装置500和激光打标装置200可以位于同一位置实施影像识别和激光切割，从而避免影像识别装置500和激光打标装置200在不同工作位置之间切换时产生误差影响切割精度的问题出现。

上述实施方式中，在影像辨识装置通过合束镜片700捕获到切割轮廓后，由于激光打标装置200发出的激光束竖直穿透合束镜片700，也就是说，激光打标装置200对位于合束镜片700下方的物料实施切割时，向下竖直发射激光束。因而，激光打标装置200对应在载料台300上的切割点，相应经过45°倾角设置的合束镜片700成像到影像识别装置500时，会垂直的入射到影像识别装置500的像素点感应区，实现激光打标装置200和影像识别装置500的光学同轴，继而确保激光打标装置200按照切割轮廓实际的切割点与影像识别装置500辨识的位置相一致。从而在影像识别装置500捕获到切割轮廓后，激光打标装置200就可以直接按照切割轮廓对载料台300上的物料进行切割，而不必进行初始化归位运动，从而提高切割效率以及切割精度。

影像识别装置500包括CCD相机510，CCD相机510的镜头光轴沿水平方向设置，且CCD相机510的镜头面向合束镜片700。这样，在合束镜片700与水平方向呈45°倾角时，CCD相机510的镜头光轴与合束镜片700的夹角也为45°。因此，该CCD相机510可以通过该合束镜片700获取到位于合束镜片700正下方的影像。进而，在载料台300上承载的物料经移动组件400移到到激光打标装置200下方时，CCD相机510可以通过合束镜片700对载料台300上的物料进行拍照而不会影响激光打标装置200对物料进行切割。需要说明的是，本实施方式中，CCD相机510所拍得的影像将会通过激光切割设备的影像处理装置进行处理后，相应生成切割轮廓，以便激光打标装置200根据切割轮廓对载料台300上物料实施切割。

合束镜片700的下方设有CCD光源L，CCD光源L呈环形设置，以对载料台300上的物料进行补光。当载料台300将物料移动激光打标装置200下方时，环形设置的CCD光源L可以围绕物料的四周进行补光，使得物料的各区域光照度较均匀，确保CCD相机510所拍得的影像较为清晰，提高所捕获的切割轮廓精度。

结合图6所示，载料台300包括真空吸附面板310，真空吸附面板310内设有真空腔，真空吸附面板310的上表面开设有与真空腔相连通的吸附孔310a。当物料铺设在载料台300上时，真空腔内的负压促使真空吸附面板310上表面的吸附孔310a吸住物料，从而防止载料台300平移运动时物料出现移位，甚至从载料台300上滑落而引起设备故障。

再如图1至图3所示，移动组件400包括X轴移动组件410和Y轴移动组件420，分别对载料台300进行X轴方向和Y轴方向移动。具体的，X轴移动组件410包括X轴驱动电机411、X轴驱动板412；Y轴移动组件420包括Y轴驱动电机421和Y轴驱动板422。Y轴驱动电机421通过X轴驱动板412与X轴驱动电机411的输出轴相连，载料台300通过Y轴驱动板422与Y轴驱动电机421的输出轴相连；以在X轴驱动电机411和Y轴驱动电机421的输出轴转动时，使得载料台300分别沿X轴和Y轴移动。

上述实施方式中，通过X轴驱动电机411和Y轴驱动电机421分别驱动载料台300在水平面内平移运动，进而使得激光打标装置200可以对载料台300上的物料进行切割。在本实施方式中，X轴驱动电机411的一侧平行设置有平衡导轨413，X轴驱动板412的一端与X轴驱动电机411的输出轴相连，另一端滑设于平衡导轨413上，从而确保X轴向的运动较为平稳，提高移动组件400的运动稳定性，使载料台300可以平稳的移动，以便激光打标装置200对载料台300上的物料进行准确切割。

需要说明的是，在一些实施方式中，该激光切割设备还包括升降结构600，激光打标装置200设置于升降结构600上，以便调整激光打标装置200相对载料台300的上下位置，使激光打标装置200处于合适的高度对载料台300上的物料进行切割，从而避免高度过大而导致未完全将切透以及高度太低而导致切割时温度过高的问题。

此外，由于CCD相机510可以通过合束镜片700获取载料台300上的影像，因此，可以通过调节升降结构600，使激光打标装置200的激光束在载料台300上形成聚焦光斑，通过该CCD相机510便可以获取该光斑的大小。也就是说，本实施方式中，可以根据CCD相机510获取的光斑大小来判断激光打标装置200进行切割时的高度是否合适，从而可以快速将激光打标装置200调节到合适的高度。

结合图1至图3、图5所示，升降结构600包括竖直设置的伸缩杆610和支撑架620，激光打标装置200的一端设置于伸缩杆610上，另一端滑设于支撑架620上，以在伸缩杆610伸缩运动时，激光打标装置200沿支撑架620上下运动以调节相对载料台300的高度。需要说明的是，激光打标装置200可以通过安装板630与升降结构600相连接，从而只要平稳的上下调节安装板630的高度，便能将激光打标装置200调节到合适高度。

具体的，安装板630的一端与伸缩杆610相连，另一端可以通过横杆640与支撑架620滑动连接。在本实施方式中，在支撑架620上设置有竖直滑轨650，并在竖直滑轨650上滑设安装座660，以便将支撑架620固定在安装座660上，实现与支撑架620的滑动连接，进而在伸缩杆610调节安装板630上下运动时，安装板630在横杆640的承托下沿竖直滑轨650上下同步移动而调节激光打标装置200的高度。

如图1和图2所示，在一些实施方式中，还可以在激光打标装置200的一侧设置吸烟组件800，吸烟组件800包括烟管810和柔性吸烟口820，柔性吸烟口820可相对激光打标装置200移动，以便对准切割位置将切割产生的烟尘抽走，避免切割产生的烟尘污染工作环境。此外，该激光切割设备设有离子释放组件900，用于释放离子消除物料切割过程中的静电，从而防止灰尘黏附在产品上。本实施方式中，离子释放组件900可以是通过安装架920安装在支撑架620一侧的离子风机910。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种激光切割设备，其特征在于，包括激光打标装置、载料台、移动组件和影像识别装置，所述移动组件用于驱动所述载料台在所述激光打标装置和影像识别装置下方移动，影像识别装置用于对所述载料台上的物料进行辨识以捕获切割轮廓，所述激光打标装置用于根据该切割轮廓对所述载料台上的物料进行切割。

2.根据权利要求1所述的激光切割设备，其特征在于，所述激光打标装置的出射光方向设有合束镜片，所述合束镜片与水平方向呈45°倾角设置于所述影像识别装置的一侧，且所述影像识别装置和所述载料台位于所述合束镜片的同侧，以便位于所述载料台上的物料可以经所述合束镜片成像到所述影像识别装置。

3.根据权利要求2所述的激光切割设备，其特征在于，所述影像识别装置包括CCD相机，所述CCD相机的镜头光轴沿水平方向设置，且所述CCD相机的镜头面向所述合束镜片。

4.根据权利要求3所述的激光切割设备，其特征在于，所述合束镜片的下方设有CCD光源，所述CCD光源呈环形设置，以对所述载料台上的物料进行补光。

5.根据权利要求1所述的激光切割设备，其特征在于，所述移动组件包括X轴驱动电机、X轴驱动板、Y轴驱动电机和Y轴驱动板，所述Y轴驱动电机通过所述X轴驱动板与所述X轴驱动电机的输出轴相连，所述载料台通过Y轴驱动板与所述Y轴驱动电机的输出轴相连；以在所述X轴驱动电机和Y轴驱动电机的输出轴转动时，使得载料台分别沿X轴和Y轴移动。

6.根据权利要求1所述的激光切割设备，其特征在于，所述载料台包括真空吸附面板，所述真空吸附面板内设有真空腔，所述真空吸附面板的上表面开设有与所述真空腔相连通的吸附孔。

7.根据权利要求1所述的激光切割设备，其特征在于，还包括吸烟组件，所述吸烟组件包括烟管和柔性吸烟口，所述柔性吸烟口可相对所述激光打标装置移动，以便对准切割位置将切割产生的烟尘抽走。

8.根据权利要求1至7任一项所述的激光切割设备，其特征在于，还包括升降结构，所述激光打标装置设置于所述升降结构上，以便调整所述激光打标装置相对所述载料台的上下位置。

9.根据权利要求8所述的激光切割设备，其特征在于，所述升降结构包括竖直设置的伸缩杆和支撑架，所述激光打标装置的一端设置于所述伸缩杆上，另一端滑设于支撑架上，以在所述伸缩杆伸缩运动时，所述激光打标装置沿所述支撑架上下运动。

10.根据权利要求5所述的激光切割设备，其特征在于，所述X轴驱动电机的一侧平行设置有平衡导轨，所述X轴驱动板的一端与所述X轴驱动电机的输出轴相连，另一端滑设于所述平衡导轨上。