CN207888068U - 一种蓝宝石pvd膜的激光去除装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化工业加工技术领域，具体涉及一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，包括光路模块、转盘组件和两个视觉组件；所述光路模块包括皮秒紫外激光器、分光组件和两个外光路组件；皮秒紫外激光器发出的激光束通过分光组件后形成均匀的两路激光，每路激光分别通过对应的外光路组件后反射到对应的产品表面实现对产品激光加工；外光路组件的正下方设置有转盘组件，转盘组件包括可旋转的转盘及设置在转盘上的产品固定机构；所述产品固定机构包括两个产品定位夹具，所述产品定位夹具与所述外光路组件一一对应；所述视觉组件与所述外光路组件一一对应。本实用新型提供的蓝宝石PVD膜的激光去除装置采用双工位同时加工，大大提高了产品加工效率。

Description

一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置

技术领域

本实用新型属于自动化工业加工技术领域，具体涉及一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置。

背景技术

蓝宝石俗称刚玉，它具有优异的光学性能、机械性能和化学稳定性，强度高、硬度大。PVD镀膜可以使某些有特殊性能(强度高、耐磨性、散热性、耐腐性等)的微粒喷涂在性能较低的母体上，使得母体具有更好的性能，PVD制备的薄膜具有高硬度、低摩擦系数、很好的耐磨性和化学稳定性等优点。因此将PVD镀膜与蓝宝石完美结合起来，可以大大提高产品的性能。

但是产品PVD镀膜以后会影响产品的透明度，同时也会影响产品的美观。为了让产品性能与美观于一体，我们需要将PVD镀膜给清除掉。由于蓝宝石产品的特殊工艺要求，一般加工办法难以满足，所以人们采用激光去除的加工方式，它能有效去除产品表面的 PVD且不破坏产品的外观。但是现有的用于蓝宝石表面PVD膜的激光去除装置的加工效率低。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，采用双工位同时加工，大大提高了产品加工效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，包括光路模块、转盘组件和两个视觉组件；所述光路模块包括皮秒紫外激光器、分光组件和两个外光路组件；所述皮秒紫外激光器发出的激光束通过分光组件后形成均匀的两路激光，每路激光分别通过对应的外光路组件后反射到对应的产品表面实现对产品激光加工；所述外光路组件的正下方设置有转盘组件，所述转盘组件包括可旋转的转盘及设置在转盘上的产品固定机构；所述产品固定机构包括两个产品定位夹具，所述产品定位夹具与所述外光路组件一一对应；所述视觉组件与所述外光路组件一一对应。

进一步地，所述产品固定机构至少有两组，且其中一组产品固定机构位于加工工位，位于加工工位的产品定位夹具与所述外光路组件一一对应。

进一步地，各所述外光路组件均包括振镜、透镜和全反镜；每路激光依次经过对应的振镜、对应的透镜和对应的全反镜后反射到加工工位上对应的产品表面实现对产品激光加工。

进一步地，各所述视觉组件均包括CCD视觉定位系统和面光源，各所述CCD视觉定位系统安装于对应的所述全反镜的正上方，各所述面光源安装于加工工位上对应的产品的正下方。

进一步地，所述转盘组件还包括用于驱动产品定位夹具旋转的双轴伺服电机，所述双轴伺服电机与所述产品固定机构一一对应；所述双轴伺服电机的两个输出轴分别与该双轴伺服电机对应的两个产品定位夹具连接。

进一步地，所述转盘组件还包括用于驱动转盘旋转的DD马达，所述DD马达的输出轴与所述转盘的转轴连接且同心；所述DD马达与一导电滑环连接；所述转盘的外边缘上设有沿周向均匀布置的若干调平惰轮。

进一步地，所述光路模块还包括与各所述外光路组件对应的载板及与各所述载板对应连接的Z轴线性模组；各所述载板上均布置有对应的振镜、对应的透镜、对应的全反镜和对应的CCD视觉定位系统。

进一步地，与加工工位上同一产品对应的所述产品定位夹具、所述CCD视觉定位系统及所述面光源均位于该产品对应的所述全反镜的反射光路上。

进一步地，所述皮秒紫外激光器与两个所述全反镜之间的光路均通过密封装置密封；所述分光组件与两个所述振镜之间的光路均通过密封波纹管密封。

进一步地，位于加工工位上产品的上方设有抽尘组件，所述抽尘组件通过波纹管与一鼓风机相接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的蓝宝石PVD膜的激光去除装置采用双工位同时加工，大大提高了产品加工效率；

(2)本实用新型提供的蓝宝石PVD膜的激光去除装置采用视觉定位系统精确定位，转盘旋转实现工位切换，多工位储料，两工位加工，实现不间断加工；

(3)本实用新型提供的蓝宝石PVD膜的激光去除装置的产品定位夹具自动定位产品，双轴伺服电机同步带动两个产品旋转加工，实现蓝宝石正反面PVD膜的有效去除。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的激光去除装置的总体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光去除装置的加工运动示意图；

图中：1、光路模块，1.1、皮秒紫外激光器，1.2、分光组件；1.3、外光路组件；1.3.1、振镜，1.3.2、透镜，1.3.3、全反镜，1.3.4、Z轴线性模组，1.3.5、密封波纹管，1.3.6、载板，2、视觉组件，2.1、CCD视觉定位系统，2.2、面光源，3、转盘组件，3.1、产品定位夹具，3.2、转盘，3.3、DD马达，3.4、调平惰轮，3.5、导电滑环，3.6、双轴伺服电机，4、抽尘组件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，包括光路模块1、转盘组件3和两个视觉组件2；所述光路模块1包括皮秒紫外激光器1.1、分光组件1.2和两个外光路组件1.3；所述皮秒紫外激光器1.1发出的激光束通过分光组件1.2后形成均匀的两路激光；分光组件1.2包括扩束镜、分光镜和若干反射镜，皮秒紫外激光器发出的激光束通过分光镜被分成均匀的两束，两束光通过多个反射镜后分别射入并排设置的外光路组件1.3中；每路激光分别通过对应的外光路组件1.3后反射到对应的产品表面实现对产品激光加工；所述外光路组件1.3的正下方设置有转盘组件3，所述转盘组件3包括可旋转的转盘3.2及设置在转盘3.2上的产品固定机构；所述产品固定机构包括两个产品定位夹具3.1，所述产品定位夹具3.1与所述外光路组件1.3一一对应；所述视觉组件2与所述外光路组件1.3一一对应。

进一步地，所述产品固定机构至少有两组，且其中一组产品固定机构位于加工工位，位于加工工位的产品定位夹具3.1与所述外光路组件1.3一一对应，其余组产品固定机构位于待加工工位，位于待加工工位的产品定位夹具3.1通过转盘3.2旋转，可以实现两组产品固定机构具位置对调，从而实现不间断加工。优选的，所述产品固定机构沿转盘3.2圆周方向均匀分布。优选的，所述产品固定机构有两组，两组固定机构在转盘3.2上对称设置；其中一组产品固定机构位于加工工位，该组的产品定位夹具3.1与外光路组件1.3一一对应，另一组产品固定机构位于待加工工位，位于待加工工位的产品定位夹具3.1通过转盘3.2旋转180°，可以实现两组产品固定机构具位置对调，从而实现不间断加工。。

进一步地，各所述外光路组件1.3均包括振镜1.3.1、透镜1.3.2和全反镜1.3.3；每路激光依次经过对应的振镜1.3.1、对应的透镜1.3.2和对应的全反镜1.3.3后反射到加工工位上对应的产品表面实现对产品激光加工。皮秒紫外激光器1.1发出的激光束通过分光组件 1.2后形成均匀的两路激光射入并排设置的两个振镜1.3.1中，振镜1.3.1内部的电机分别带动X、Y轴的两个反射镜将光束反射到透镜中，透射出来的光束射到45°全反镜1.3.3表面，光束被反射到产品表面实现加工。

进一步地，各所述视觉组件2均包括CCD视觉定位系统2.1和面光源2.2，各所述CCD视觉定位系统2.1安装于对应的所述全反镜1.3.3的正上方，各所述面光源2.2安装于加工工位上对应的产品的正下方。

进一步地，所述转盘组件3还包括用于驱动产品定位夹具3.1旋转的双轴伺服电机3.6，所述双轴伺服电机3.6与所述产品固定机构一一对应；所述双轴伺服电机3.6的两个输出轴分别与该双轴伺服电机3.6对应的两个产品定位夹具3.1连接。双轴伺服电机3.6同时带动两个产品定位夹具3.1旋转，确保两个产品旋转的同步性，其中产品通过产品定位夹具3.1完成定位。

本实用新型实施例提供蓝宝石PVD膜的激光去除装置能有效改变蓝宝石PVD膜去除困难的现状；采用的皮秒紫外激光器1.1发出的激光束具有超短脉宽，它能量高，发散性小；通过分光镜的光束被均匀的分为两束光，该光束通过振镜1.3.1，振镜1.3.1里的两个电机分别带动X、Y轴的反射镜运动实现光路方位变化，以此实现产品不同位置的加工，它采用双工位同时加工，视觉定位系统精确定位，转盘旋转实现工位切换，多工位储料，两工位加工，大大提高了产品加工效率，夹具自动定位产品，双轴伺服电机同步带动两个产品旋转，实现蓝宝石正反面PVD膜的有效去除。

进一步地，所述转盘组件3还包括用于驱动转盘3.2旋转的DD马达3.3，所述DD 马达3.3的输出轴与所述转盘3.2的转轴连接且同心；所述DD马达3.3与一导电滑环3.5连接，保证转盘3.2转动时气管线路不打结；所述转盘3.2的外边缘上设有沿周向均匀布置的若干调平惰轮3.4。调平惰轮3.4至少有三个，确保转盘3.2旋转平面度。

进一步地，所述光路模块1还包括与各所述外光路组件对应的载板1.3.6及与各所述载板1.3.6对应连接的Z轴线性模组1.3.4；各所述载板1.3.6上均布置有对应的振镜1.3.1、对应的透镜1.3.2、对应的全反镜1.3.3和对应的CCD视觉定位系统2.1。载板1.3.6带着对应的振镜1.3.1、对应的透镜1.3.2、对应的全反镜1.3.3和对应的CCD视觉定位系统2.1随 Z轴线性模组1.3.4的移动而移动。

进一步地，与加工工位上同一产品对应的所述产品定位夹具3.1、所述CCD视觉定位系统2.1及所述面光源2.2均位于该产品对应的所述全反镜1.3.3的反射光路上。

进一步地，所述皮秒紫外激光器1.1与两个所述全反镜1.3.3之间的光路均通过密封装置密封；所述分光组件1.2与两个所述振镜1.3.1之间的光路均通过密封波纹管1.3.5密封，有效解决了焦点调节与光路密封互不影响的难题。

进一步地，位于加工工位上产品的上方设有抽尘组件4，所述抽尘组件4通过波纹管与一鼓风机相接，产品加工时利用鼓风机产生的负压将粉尘吸走。光路模块1，视觉组件2，抽尘组件4均位于小机架上，小机架和转盘组件3一起布置在大机架的平台板上。

如图2所示，采用本实用新型实施例提供的激光去除装置来去除蓝宝石表面的PVD膜的具体操作如下：员工先将四片待加工产品手动放置到两组产品固定机构中，每组产品固定机构对应两个产品，两组产品固定机构分别夹紧对应产品，员工双手同时按左右启动按钮，转盘3.2在DD马达3.3的带动下顺时针旋转180°使其中一组产品固定机构到达加工工位，此时加工工位的两个产品正上方的两组CCD视觉定位系统2.1拍照确定位置，位置的偏差通过振镜1.3.1光路变化实现补偿，确定位置后皮秒紫外激光器1.1开始加工，先加工正面的PVD膜，待正面加工完成以后，双轴伺服电机3.6带着产品顺时针旋转一个角度继续加工，加工完成以后再旋转一个角度，直到蓝宝石表面的PVD膜完全清除为止，最后双轴伺服电机3.6逆时针旋转到最初加工位置即产品正面朝上的位置，这样两个产品就完成了PVD膜的去除；加工完成以后，DD马达3.3带动转盘3.2逆时针旋转180°，员工手动取出加工好的产品，再在此产品产品固定机构上放两片待加工产品到产品定位夹具3.1中，再点击启动按钮，重复前面的加工动作。

本装置采用双工位同时加工，视觉系统精确定位，大大提高了蓝宝石PVD膜激光去除的效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：包括光路模块(1)、转盘组件(3)和两个视觉组件(2)；所述光路模块(1)包括皮秒紫外激光器(1.1)、分光组件(1.2)和两个外光路组件(1.3)；所述皮秒紫外激光器(1.1)发出的激光束通过分光组件(1.2)后形成均匀的两路激光，每路激光分别通过对应的外光路组件(1.3)后反射到对应的产品表面实现对产品激光加工；所述外光路组件(1.3)的正下方设置有转盘组件(3)，所述转盘组件(3)包括可旋转的转盘(3.2)及设置在转盘(3.2)上的产品固定机构；所述产品固定机构包括两个产品定位夹具(3.1)，所述产品定位夹具(3.1)与所述外光路组件(1.3)一一对应；所述视觉组件(2)与所述外光路组件(1.3)一一对应。

2.如权利要求1所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：所述产品固定机构至少有两组，且其中一组产品固定机构位于加工工位，位于加工工位的产品定位夹具(3.1)与所述外光路组件(1.3)一一对应。

3.如权利要求2所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：各所述外光路组件(1.3)均包括振镜(1.3.1)、透镜(1.3.2)和全反镜(1.3.3)；每路激光依次经过对应的振镜(1.3.1)、对应的透镜(1.3.2)和对应的全反镜(1.3.3)后反射到加工工位上对应的产品表面实现对产品激光加工。

4.如权利要求3所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：各所述视觉组件(2)均包括CCD视觉定位系统(2.1)和面光源(2.2)，各所述CCD视觉定位系统(2.1)安装于对应的所述全反镜(1.3.3)的正上方，各所述面光源(2.2)安装于加工工位上对应的产品的正下方。

5.如权利要求1所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：所述转盘组件(3)还包括用于驱动产品定位夹具(3.1)旋转的双轴伺服电机(3.6)，所述双轴伺服电机(3.6)与所述产品固定机构一一对应；所述双轴伺服电机(3.6)的两个输出轴分别与该双轴伺服电机(3.6)对应的两个产品定位夹具(3.1)连接。

6.如权利要求1所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：所述转盘组件(3)还包括用于驱动转盘(3.2)旋转的DD马达(3.3)，所述DD马达(3.3)的输出轴与所述转盘(3.2)的转轴连接且同心；所述DD马达(3.3)与一导电滑环(3.5)连接；所述转盘(3.2)的外边缘上设有沿周向均匀布置的若干调平惰轮(3.4)。

7.如权利要求4所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：所述光路模块(1)还包括与各所述外光路组件对应的载板(1.3.6)及与各所述载板(1.3.6)对应连接的Z轴线性模组(1.3.4)；各所述载板(1.3.6)上均布置有对应的振镜(1.3.1)、对应的透镜(1.3.2)、对应的全反镜(1.3.3)和对应的CCD视觉定位系统(2.1)。

8.如权利要求4所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：与加工工位上同一产品对应的所述产品定位夹具(3.1)、所述CCD视觉定位系统(2.1)及所述面光源(2.2)均位于该产品对应的所述全反镜(1.3.3)的反射光路上。

9.权利要求3所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：所述皮秒紫外激光器(1.1)与两个所述全反镜(1.3.3)之间的光路均通过密封装置密封；所述分光组件(1.2)与两个所述振镜(1.3.1)之间的光路均通过密封波纹管(1.3.5)密封。

10.权利要求2所述的一种蓝宝石PVD膜的激光去除装置，其特征在于：位于加工工位上产品的上方设有抽尘组件(4)，所述抽尘组件(4)通过波纹管与一鼓风机相接。