CN209716786U - 指纹膜加工精雕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种指纹膜加工精雕机，该指纹膜加工精雕机包括基座、设置在基座上可沿Y轴移动的吸气治具、设置在基座上方的加工机头、设置在加工机头一侧的CCD组件；吸气治具包括设置有多个吸气孔的吸气板，吸气板的上下表面分别设置有标记点；CCD组件包括设置在基座上的安装架、设置在安装架上且上下相对的两个CCD摄像头，吸气板可移动至两CCD摄像头之间的定位空间内，两CCD摄像头用于获取标记点以及放置于吸气板上的指纹膜的相对坐标值。本实用新型解决了现有技术中指纹膜在激光切割加工时通过机械定位，其定位效率和定位精度较低的问题。

Description

指纹膜加工精雕机

技术领域

本实用新型涉及指纹膜加工领域，具体涉及一种指纹膜加工精雕机。

背景技术

指纹识别即指通过比较不同指纹的细节特征点来进行鉴别。指纹识别技术涉及图像处理、模式识别、计算机视觉、数学形态学、小波分析等众多学科。由于每个人的指纹不同，就是同一人的十指之间，指纹也有明显区别，因此指纹可用于身份鉴定。

指纹模组是智能手机中常用的生物识别模组，可用于识别用户身份完成开机、关机和支付等过程中的验证程序。指纹膜组上设置有指纹膜，该指纹膜通过通过激光切割进行加工，在切割过程中需要通过治具进行机械定位，其定位效率和定位精度较低。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种指纹膜加工精雕机，旨在解决现有技术中指纹膜在激光切割过程中通过机械定位，其定位效率和定位精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种指纹膜加工精雕机，该指纹膜加工精雕机包括基座、设置在所述基座上可沿Y轴移动的吸气治具、设置在所述基座上方的加工机头、设置在所述加工机头一侧的CCD组件；

所述吸气治具包括设置有多个吸气孔的吸气板，所述吸气板的上下表面分别设置有标记点；

所述CCD组件包括设置在基座上的安装架、设置在所述安装架上且上下相对的两个CCD摄像头，所述吸气板可移动至两所述CCD摄像头之间的定位空间内，两所述CCD摄像头用于获取所述标记点以及放置于所述吸气板上的指纹膜的相对坐标值。

优选地，所述基座上设置有Y轴驱动机构，所述吸气治具还包括设置在所述Y轴驱动机构的移动端的两竖直设置的支撑板，所述吸气板设置在两所述支撑板的上端；所述吸气板及其下方的两支撑板构成容纳所述CCD组件下方的CCD摄像头的空间。

优选地，所述安装架包括竖直设置在所述基座上的安装板，所述安装板上设置有在Z轴方向上间隔排的布的两安装臂，所述CCD摄像头设置在所述安装臂的端部，两所述CCD摄像头视野中心的水平坐标一致。

优选地,两所述安装臂可上下相对活动地设置在所述安装板上，所述CCD组件还包括设置在所述安装板上的CCD升降机构，所述CCD升降机构的输出端与两所述安装臂中的至少一个连接，以驱动两所述安装臂相向或远离运动。

优选地，所述指纹膜加工精雕机包括两个加工工位，对应于所述两个加工工位设置有两套所述吸气治具，所述基座上还设置有第一横梁，所述第一横梁上设置有与所述CCD组件连接并驱动所述CCD组件沿着X轴方向移动的CCD驱动机构。

优选地，所述基座上还设置有第二横梁，两套所述加工机头并排设置在所述第二横梁上，所述横梁上设置有驱动所述加工机头沿着X轴和Z轴运动的机头驱动机构。

优选地，所述第二横梁上还设置有与所述加工机头对应的刀库，所述刀库包括设置在所述第二横梁下表面的连接板、设置在所述连接板上的刀库驱动机构、与所述刀库驱动机构的移动端连接的推板以及设置在所述推板靠近所述加工机头一端的刀架，所述刀架包括沿着X轴方向排布的多个刀夹。

优选地，所述刀库还包括设置在所述连接板上的壳体，所述壳体与所述刀架相对的一端还设置有开口，所述开口的上边缘设置有铰接的活动门。

优选地，所述吸气治具上还设置有对刀台。

本实用新型通过设置用于加工指纹膜的精雕机，并在精雕机吸气治具的吸气板的上下表面分别设置有用于定位的标记点，并设置包括两个相对设置的CCD摄像头的CCD组件，通过两CCD摄像头获取标记点以及指纹膜的相对坐标值，以便精雕机根据上述相对坐标值完成视觉定位，相对激光切割加工时采用机械定位，其定位效率和定位精度更高。

附图说明

图1为本实用新型的指纹膜加工精雕机一实施例的结构示意图；

图2为图1实施例中CCD组件的结构示意图；

图3为本实用新型的指纹膜加工精雕机另一实施例的结构示意图；

图4为图3实施例中刀库的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同标号表示相同的元件或具有相同功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种指纹膜加工精雕机，参照图1和图2，该指纹膜加工精雕机包括基座10、设置在基座10上可沿Y轴移动的吸气治具20、设置在基座10上方的加工机头60、设置在加工机头60一侧的CCD组件50；吸气治具20包括设置有多个吸气孔的吸气板21，吸气板21的上下表面分别设置有标记点；CCD组件50包括设置在基座上的安装架、设置在安装架上且上下相对的两个CCD摄像头54，吸气板21可移动至两CCD摄像头54之间的定位空间内，两CCD摄像头54用于获取标记点以及指纹膜的相对坐标值。

在本实施例中基座10上设置有Y轴驱动机构(图中未示出)，包括沿着Y轴设置的Y轴滑动组件以及驱动Y轴滑动组件滑动的驱动组件，此处滑动组件优选设置在基座10上的第一滑轨和第二滑块53b，驱动组件优选螺母副与第二滑块53b连接的丝杠机构和驱动丝杠转动的电机。吸气组件包括水平且架空设置的吸气板21以及与吸气板21内部气路连通的气泵，在吸气板21的上表面设置有多个与气路连通的吸气孔。加工机头60设置在基座10上并位于吸气治具20的上方，其加工主轴竖直向下设置并与Z轴平行。在加工机头60与基座10之间还设置有驱动加工机头60沿着X轴和Z轴运动的X轴驱动机构、Z轴驱动机构，由此与上述的Y轴驱动机构组成三轴正交驱动机构，此处X轴驱动机构、Z轴驱动机构与上述Y轴驱动机构同样采用第二滑块53b、第一滑轨作为滑动副以及采用丝杠机构和电机进行传动和驱动，在此不展开描述。CCD组件50设置在加工机头60一侧，包括设置在基座10上的安装架以及设置在安装架上的两沿着竖直方向相对设置的CCD摄像头54，加工治具在Y轴驱动机构驱动下可运动至两CCD摄像头54之间，并使两CCD摄像头54对吸气板21上下两表面进行拍照，获取吸气板21上下表面的标记点和工件在水平面的相对坐标值，根据上述相对坐标值可获取对应的加工刀路。

具体的，吸气治具携带指纹膜运动到两CCD摄像头54之间；吸气治具在装夹有指纹膜后由Y轴驱动机构运动至CCD组件50的上下两个CCD摄像头54之间，以便CCD摄像头54进行拍照。CCD摄像头54对吸气板21上、下表面进行拍照以获取标记点以及工件的图像；上述图像包括上方CCD摄像头54获取的第一图像和下方CCD摄像头54获取的第二图像。获取图像中上表面的标记点与工件的相对坐标值以及下表面的标记点的相对坐标值，并对工件进行视觉定位。在本步骤中，第一图像中包括上表面的标记点和指纹膜，第二图像中包括下表面的标记点。根据上方CCD组件50与下方CCD组件50的焦距比，将第一图像或第二图像进行等比例缩放，使第一图像和第二图像分别与实际尺寸的比例一致。再将第二图像中的标记点投影至第一图像中，根据两标记点在第一图像中的位置关系以及二者分别与指纹膜的位置关系可转化成指纹膜在吸气板21上的相对坐标值。根据上述的相对坐标值以及吸气板21在基座10上的的实际位置，可获取指纹膜在精雕机中的实际坐标值以实现定位。本实用新型通过设置用于加工指纹膜的精雕机，并在精雕机吸气治具的吸气板21的上下表面分别设置有用于定位的标记点，并设置包括两个相对设置的CCD摄像头54的CCD组件50，通过两CCD摄像头54获取标记点以及指纹膜的相对坐标值，以便精雕机根据上述相对坐标值对指纹膜进行视觉定位并生成对应的加工刀路，相对激光切割加工时采用机械定位，其定位效率、定位精度和加工效率更高。

进一步的，基座10上设置有Y轴驱动机构，吸气治具20还包括设置在Y轴驱动机构的移动端的两竖直设置的支撑板22，吸气板21设置在两支撑板22的上端；吸气板21及其下方的两支撑板22构成容纳CCD组件50下方的CCD摄像头54的空间。在本实施例中通过在Y轴驱动机构上设置支撑吸气板21的两支撑22板，从而形成容纳CCD摄像头51的空间，以便下方的CCD摄像头对吸气板21下表面的标记点进行定位。

进一步的，参照图2，CCD组件50包括竖直设置在基座10上的安装板51，安装板51上设置有沿着Z轴方向排布且与安装板51垂直的的两安装臂52，两安装臂52上分别设置有一CCD摄像头54，两CCD摄像头54的的水平坐标一致。在本实施例中，安装板51竖直设置，安装臂52优选垂直与安装板51设置的两槽钢，且两槽钢沿着Z轴的方向排布，其沟槽相对设置。在槽钢远离安装板51的一端分别设置有一个CCD摄像头54，两CCD摄像头54的拍摄方向沿着Z轴保持相对设置，且二者视野中心在水平面上的投影坐标相同。槽钢沟槽还用于布线即容纳从CCD组件50引出至CCD摄像头54处的连接线。

进一步的，两安装臂52可上下相对活动地设置在安装板51上，CCD组件50还包括设置在安装板51上的CCD升降机构，CCD升降机构的输出端与两安装臂52中的至少一个连接，以驱动两安装臂相向或远离运动。在本实施例中，CCD升降机构包括设置在安装板51上方的安装臂52的端部、且驱动方向保持竖直的气缸或电动缸，此处气缸优选双杆气缸。气缸或电动缸的输出端与上方的安装臂50连接，通过气缸或电动缸驱动安装臂沿着Z轴方向移动。本实用新型通过设置驱动上方安装臂处的CCD摄像头升降的CCD升降机构，可适用于不同尺寸的加工工件或加工治具。

进一步的，参照图1，指纹膜加工精雕机包括两个加工工位，对应于两个加工工位设置有两套吸气治具20和加工机头60，基座10上还设置有第一横梁30，第一横梁30上设置有与CCD组件50连接并驱动CCD组件50沿着X轴方向移动的CCD驱动机构。在本实施例中，两组吸气治具20由两组Y轴驱动机构独立驱动，对应的加工机头60可对两组吸气治具20上的工件进行独立加工。第一横梁30设置在基座10上并横跨两Y轴驱动机构设置，在第一横梁30上还设置有驱动方向与X轴平行的CCD驱动机构。该CCD驱动机构包括设置在第一横梁30上并与X轴平行设置的第二滑轨53a和第二滑块53b，以及驱动第二滑块53b在第二滑轨53a上的驱动机构，此处可采用电机驱动并结合丝杠机构或带轮机构(同步轮和同步带)进行传动，上述驱动机构和传动结构为本领域的常用设计在此不展开描述。CCD组件50中安装架通过安装板51与滑块连接。由此CCD驱动机构可驱动CCD组件50沿着X轴方向水平运动，以便分别对两个工位上的吸气治具20和工件进行视觉定位。值得注意的是，也可设置一套加工机头60对应两套吸气治具20，该加工机头轮流对两套吸气治具20上的工件进行加工。本实用新型通过设置两个加工工位和驱动CCD组件50在两加工工位间来回移动以进行视觉定位的CCD驱动机构，可提高本指纹膜加工精雕机的加工效率和定位效率。

进一步的，参照图1，基座10上还设置有第二横梁40，第二横梁40上并排设置有两组加工机头60，加工机头60与吸气治具20一一对应，横梁上设置有驱动加工机头60沿着X轴和Z轴运动的机头驱动机构61。在本实施例中，第二横梁40设置在基座10上并横跨两组吸气治具20。在第二横梁40上设置两组加工机头60，该两组加工机头60与其正下方的吸气治具20对应设置。机头驱动机构61即上述的X轴驱动机构和Z轴驱动机构，通过设置两组独立的机头驱动机构61可对两组加工机头60进行独立驱动，加快了本指纹膜加工精雕机的加工效率。

进一步的，参照图3和图4，第二横梁40上还设置有与加工机头60对应的刀库70。在本实施例中，刀库70可设置在第二横梁40上或者设置在基座10上并位于两吸气治具20之间。其中刀库70可选择斗笠式刀库70、圆盘式刀库70等常用刀库70。

优选的，刀库70包括设置在第二横梁40下表面的连接板71、设置在连接板71上的刀库驱动机构、与刀库驱动机构的移动端连接的推板73，推板73与加工机头60相对的一端设置有刀架，刀架包括沿着X轴方向排布的多个刀夹75。在本实施例中连接板71通过一连接架与第二横梁40的下表面连接。刀库驱动机构设置在连接板71的下表面包括固定设置在连接板71上的第三滑块77a、与第三滑块77a适配并沿这Y轴方向设置的第三滑轨77b、设置在连接板71上的刀库驱动电机74，连接滑轨和刀库驱动电机74的传动机构，此处优选丝杠传动。丝杠的螺母副和滑轨设置在推板73的上表面。在刀库驱动电机74转动时可驱动推板73沿着Y轴方向移动。刀夹75包括与推板73连接的固定部和可开合的夹爪，在夹爪的自由端设置有以便刀具卡入的滚动轴承。多个刀夹75沿着X轴方向排布在推板73靠近加工机头60的一端，且刀夹75的固定部与推板73连接。在刀库驱动机构的驱动下，刀架从第二横梁40的下表面推出，使刀夹75中的刀具正对其上方的加工机头60，以便加工机头60进行换刀。在换刀完毕，刀夹75收回，加工机头60下行对工件进行加工。本实用新型通过设置可推出的刀架以便加工机头60进行换刀。

进一步的，参照图4，刀库70还包括设置在连接板71上的壳体，壳体与刀架相对的一侧设置有开口，开口的上边缘设置有铰接的活动门76。在本实施例中壳体固定设置连接架上用于容纳刀库驱动机构及刀架。在壳体靠近刀架的一端设置有一矩形的开口，该开口用于供刀架的进出。在该开口的上部的边缘还设置有活动门76该活动门76与壳体铰接，在重力作用下活动门76处于闭合状态。当推板73推出时，推板73对应将活动门76向上翻动打开。

进一步的，参照图3，吸气治具20上还设置有对刀台80。本实用新型通过设置对刀台80可方便加工机头60进行对刀。

以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。

Claims (9)

1.一种指纹膜加工精雕机，其特征在于，包括基座、设置在所述基座上可沿Y轴移动的吸气治具、设置在所述基座上方的加工机头、设置在所述加工机头一侧的CCD组件；

所述吸气治具包括设置有多个吸气孔的吸气板，所述吸气板的上下表面分别设置有标记点；

所述CCD组件包括设置在基座上的安装架、设置在所述安装架上且上下相对的两个CCD摄像头，所述吸气板可移动至两所述CCD摄像头之间的定位空间内，两所述CCD摄像头用于获取所述标记点以及放置于所述吸气板上的指纹膜的相对坐标值。

2.根据权利要求1所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述基座上设置有Y轴驱动机构，所述吸气治具还包括设置在所述Y轴驱动机构的移动端的两竖直设置的支撑板，所述吸气板设置在两所述支撑板的上端；所述吸气板及其下方的两支撑板构成容纳所述CCD组件下方的CCD摄像头的空间。

3.根据权利要求2所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述安装架包括竖直设置在所述基座上的安装板，所述安装板上设置有在Z轴方向上间隔排的布的两安装臂，所述CCD摄像头设置在所述安装臂的端部，两所述CCD摄像头视野中心的水平坐标一致。

4.根据权利要求3所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，两所述安装臂可上下相对活动地设置在所述安装板上，所述CCD组件还包括设置在所述安装板上的CCD升降机构，所述CCD升降机构的输出端与两所述安装臂中的至少一个连接，以驱动两所述安装臂相向或远离运动。

5.根据权利要求1所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述指纹膜加工精雕机包括两个加工工位，对应于所述两个加工工位设置有两套所述吸气治具，所述基座上还设置有第一横梁，所述第一横梁上设置有与所述CCD组件连接并驱动所述CCD组件沿着X轴方向移动的CCD驱动机构。

6.根据权利要求5所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述基座上还设置有第二横梁，两套所述加工机头并排设置在所述第二横梁上，所述横梁上设置有驱动所述加工机头沿着X轴和Z轴运动的机头驱动机构。

7.根据权利要求6所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述第二横梁上还设置有与所述加工机头对应的刀库，所述刀库包括设置在所述第二横梁下表面的连接板、设置在所述连接板上的刀库驱动机构、与所述刀库驱动机构的移动端连接的推板以及设置在所述推板靠近所述加工机头一端的刀架，所述刀架包括沿着X轴方向排布的多个刀夹。

8.根据权利要求7所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述刀库还包括设置在所述连接板上的壳体，所述壳体与所述刀架相对的一端还设置有开口，所述开口的上边缘设置有铰接的活动门。

9.根据权利要求1所述的指纹膜加工精雕机，其特征在于，所述吸气治具上还设置有对刀台。