CN219787031U - 激光加工设备及激光加工生产线 - Google Patents

Abstract

本申请适用于激光加工技术领域，提供一种激光加工设备及激光加工生产线，所述激光加工设备包括：框架；水口去除装置，设置于所述框架；加工治具组件，设置于所述框架；激光加工装置，设置于所述加工治具组件的周围。本申请的实施例提供的激光加工设备能提高效率。

Description

激光加工设备及激光加工生产线

技术领域

本申请属于激光加工技术领域，更具体地说，涉及一种激光加工设备及激光加工生产线。

背景技术

近年来，电子行业发展突飞猛进，尤其是消费电子领域，随着市场需求的不断变化，产品的种类大大增加，各种产品更新换代的周期大大缩短。传统制造逐步转向高端制造、智能制造、以及高精密制造。

蓝牙耳机电池仓外壳传统的加工工艺流程是：注塑成型—>产品贴膜保护—>产品水口去除—>撕膜—>激光标记—>贴膜保护，每道工序是分开来的，中间需要进行多次物料周转，每次周转过程中都要对产品贴膜、撕膜和装夹等，导致效率较低。

实用新型内容

本申请的实施例提供一种激光加工设备及激光加工生产线，能提高效率。

第一方面，本申请的实施例提供一种激光加工设备，包括：

框架；

水口去除装置，设置于所述框架；

加工治具组件，设置于所述框架；

激光加工装置，设置于所述加工治具组件的周围。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述激光加工装置包括：

激光器组件，设置于所述加工治具组件的周围；

视觉相机组件，设置于所述加工治具组件的周围，且所述视觉相机组件的拍摄方向与所述激光器组件的出光方向存在大于0°且小于90°的夹角。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述激光加工装置还包括：

视觉光源，设置于所述加工治具组件的周围。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述加工治具组件包括：

加工治具移动平台，设置于所述框架；

仿形加工治具，设置于所述加工治具移动平台。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述水口去除装置包括：

扭转组件，设置于所述框架；

夹持组件，设置于所述扭转组件的周围，以夹持位于所述扭转组件的产品的水口。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述水口去除装置还包括：

水口移动平台，连接于所述夹持组件，所述夹持组件通过所述水口移动平台设置于所述框架。

在第一方面的一些可能的实施方式中，所述框架具有排废口；

沿所述激光加工设备的高度方向，所述夹持组件位于所述排废口的上方。

第二方面，本申请的实施例提供一种激光加工生产线，包括上述任一项所述的激光加工设备。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述激光加工生产线还包括：

机械手，设置于所述激光加工设备的周围。

在第二方面的一些可能的实施方式中，所述激光加工生产线还包括：

注塑机，设置于所述激光加工设备的周围。

本申请的实施例存在的有益效果是：

水口去除装置和加工治具组件设置于框架，激光加工装置则设置于加工治具组件的周围，由水口去除装置去除产品的水口，加工治具组件则承载已去除水口的产品，再由激光加工装置对承载于加工治具组件的产品进行激光加工，能在一台设备完成水口去除和激光加工，能提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的激光加工设备的立体图；

图2为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的立体图；

图3为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的主视图；

图4为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的立体图；

图5为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的剖视图；

图6为本申请一实施例提供的激光加工设备的加工治具组件的立体图；

图7为本申请一实施例提供的激光加工设备的激光加工装置的立体图；

图8为本申请一实施例提供的激光加工设备的应用场景的立体图；

图9为本申请一实施例提供的激光加工设备的应用场景的主视图；

图10为本申请一实施例提供的激光加工生产线的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图1至图10及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

应当理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本申请的实施例提供一种激光加工设备，可以用于蓝牙耳机电池仓外壳的水口去除和激光打标。前述蓝牙耳机电池仓外壳的材料为PET(polyethylene glycolterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)塑料，通过注塑成型，前述水口是产品从注塑机出来后残留的材料，也就是本申请的实施例提供的激光加工设备需要去除的水口。

图1为本申请一实施例提供的激光加工设备的立体图。参考图1，本申请的实施例提供的激光加工设备包括框架1、水口去除装置2、加工治具组件3和激光加工装置4。

框架1是激光加工设备的主体框架结构。

水口去除装置2设置于框架1。

水口去除装置2用于去除产品(比如蓝牙耳机电池仓外壳)的水口。水口去除装置2具体可以是目前已存在的热剪水口装置或激光水口切割装置。

加工治具组件3设置于框架1。

加工治具组件3用于承载已去除水口的产品，以便后续对产品进行激光加工，以及使得水口去除装置2能持续去除后续产品的水口。

具体可以通过机械手将已去除水口的产品从水口去除装置2转移至加工治具组件3；或者通过传送机构将已去除水口的产品从水口去除装置2传送至加工治具组件3。

激光加工装置4设置于加工治具组件3的周围。

在一些实施例中，激光加工装置4具体还设置于框架1。

激光加工装置4用于对产品进行激光加工，比如对产品打标或者雕刻。

示例的，激光加工装置4在产品的指定位置通过激光标记字符。

根据上述内容可知，水口去除装置2和加工治具组件3设置于框架1，激光加工装置4则设置于加工治具组件3的周围，由水口去除装置2去除产品(比如蓝牙耳机电池仓外壳)的水口，加工治具组件3则承载已去除水口的产品，再由激光加工装置4对承载于加工治具组件3的产品进行激光加工，能在一台设备完成水口去除和激光加工(比如激光打标)，能提高效率。

本申请的实施例提供的激光加工设备集成水口去除和激光加工(比如激光打标)功能为一体，能直接与成型设备(比如注塑机)对接，能在一台设备完成水口去除和激光标记，能简化工艺流程以及减少物料的周转次数，从而减少多次贴膜、撕膜和装夹等流程，能防止产品外观刮花以及出现脏污等不良状况。

图2为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的立体图。图3为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的主视图。图4为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的立体图。图5为本申请一实施例提供的激光加工设备的水口去除装置的一部分结构的剖视图。参考图2至图5，上述水口去除装置2可以包括扭转组件21和夹持组件22。

扭转组件21设置于框架1。

扭转组件21用于使产品转动，具体是使产品相对夹持组件22转动。

夹持组件22设置于扭转组件21的周围，以夹持位于扭转组件21的产品的水口。

参考图1，上述框架1可以具有排废口101。

参考图1，上述激光加工设备还可以包括废料收集箱5。

沿激光加工设备的高度方向H，废料收集箱5位于排废口101的下方，以对去除的水口进行收集。

参考图1，上述激光加工设备还可以包括废料导向部件6。

废料导向部件6设置于框架1，以对从排废口101掉落的水口废料导向，使得水口废料能落入废料收集箱5。示例的，废料导向部件6可以是设置于排废口101周围的板状部件。

参考图1和图2，沿激光加工设备的高度方向H，夹持组件22位于排废口101的上方。在水口扭断之后，夹持组件22相对扭转组件21移动排废口101的上方，将夹持的水口丢至排废口101，实现排出水口。

参考图1和图2，在一些实施例中，夹持组件22还设置于框架1。

扭转组件21转动产品(比如蓝牙耳机电池仓外壳)，夹持组件22则夹持产品的水口，随着产品不断转动，水口就会在物理作用力下扭断，从而实现水口的去除，能快速去除产品的水口且成本低。

在一些实施例中，夹持组件22能相对扭转组件21移动，以便夹持组件22能移动至靠近扭转组件21，从而夹持位于扭转组件21的产品的水口；以及便于在水口扭断之后，夹持组件22将夹持的水口移动至指定位置。

参考图2，上述水口去除装置还可以包括水口移动平台23。

水口移动平台23连接于夹持组件22。

夹持组件22通过水口移动平台23设置于框架1。

在水口移动平台23的驱动下，夹持组件22能相对扭转组件21移动，实现靠近或远离扭转组件21。

参考图2，上述水口移动平台23可以包括X轴移动平台231和Y轴移动平台232。

夹持组件22设置于Y轴移动平台232，由Y轴移动平台232驱动夹持组件22沿Y轴方向移动。

Y轴移动平台232设置于X轴移动平台231，由X轴移动平台231驱动Y轴移动平台232沿X轴方向移动，从而带动夹持组件22沿X轴方向移动。

参考图1和图2，扭转组件21扭断产品的水口后，夹持组件22带着水口废料通过X轴移动平台231和Y轴移动平台232移动到排废口101的上方，夹持组件22松开水口废料，水口废料通过废料导向部件6滑落并掉入到废料收集箱5中。

参考图2，上述水口去除装置2还可以包括缓冲器24。

缓冲器24设置于水口移动平台23且能抵持于夹持组件22。

在水口移动平台23驱动夹持组件22移动到位之后，缓冲器24抵持于夹持组件22，对来回移动的夹持组件22进行缓冲。

缓冲器24可以是液压缓冲器或气压缓冲器。

参考图3，上述扭转组件21可以包括仿形治具组件211和转动动力源212。

仿形治具组件211的形状与产品的形状相仿，实现承载产品并对产品进行定位，防止产品与仿形治具组件211发生相对运动。

转动动力源212连接于仿形治具组件211以带动仿形治具组件21转动。

转动动力源212具体可以通过传动件连接于仿形治具组件211；或者，转动动力源212的转动轴连接于仿形治具组件211。

转动动力源212具体可以是旋转气缸，也可以是电机(比如伺服电机)。

参考图4，上述扭转组件21还包括传动机构213。

传动机构213连接于仿形治具组件211和转动动力源212。

参考图4，在一些实施例中，仿形治具组件211具有角度调节部2110，以通过角度调节部2110连接于传动机构213，实现调节仿形治具组件211相对传动机构213的角度以适应产品的角度，便于将产品放置于仿形治具组件211。

角度调节部2110具体可以是腰形孔或销。

对于角度调节部2110为腰形孔的情况，仿形治具组件211相对传动机构213转动指定角度之后，通过紧固件(比如螺栓)穿设于腰形孔并连接于传动机构213，实现角度的固定。

对于角度调节部2110为销的情况，仿形治具组件211相对传动机构213转动指定角度之后，通过销插入传动机构213的销孔中，实现角度的固定。

角度调节部2110的数量可以多个，能实现在不同的位置调节角度。

参考图4，上述仿形治具组件211包括转接部件2111和仿形治具2112。

角度调节部2110位于转接部件2111。示例的，角度调节部2110为开设于转接部件2111的腰形孔；其中，腰形孔的数量可以为多个。

转接部件2111通过角度调节部2110连接于传动机构213。

仿形治具2112设置于转接部件2111。仿形治具2112通过转接部件2111连接于传动机构213，并实现角度的调节。

参考图5，上述传动机构213包括传动轴2131和传动齿轮2132。

传动轴2131连接于仿形治具组件211，以带动仿形治具组件211转动。

传动齿轮2132连接于传动轴2131和转动动力源212，使得转动动力源212能带动传动轴2131转动。

参考图3，上述传动齿轮2132包括第一传动齿轮21321和第二传动齿轮21322。

第一传动齿轮21321连接于传动轴2131。

第二传动齿轮21322连接于第一传动齿轮21321和转动动力源212。

转动动力源212通过第一传动齿轮21321和第二传动齿轮21322连接于传动轴2131，能实现加速或减速。

示例的，第一传动齿轮21321、传动轴2131、仿形治具组件211的数量为两个；第二传动齿轮21322的齿数是第一传动齿轮21321的齿数的N倍，其中N大于1；当第二传动齿轮21322转动1圈时，第一传动齿轮21321可以转动N圈，即第一传动齿轮21321的转速是第二传动齿轮21322的N倍，当转动动力源212(比如旋转气缸)来回往复转动，第二传动齿轮21322带动两个第一传动齿轮21321快速转动，两个第一传动齿轮21321通过两根传动轴2131能带动两个仿形治具组件211快速转动，水口在该物理作用力下扭断，从而实现快速去除多个产品的水口，能进一步提高效率。

参考图3，上述水口去除装置2还可以包括底座25、挡片26、锁紧部件27、轴承座组件28和支架29。

底座25为水口去除装置2的基板。

挡片26设置于转动动力源212的转动轴且抵持于第二传动齿轮21322。挡片26用于对第二传动齿轮21322的轴向位置进行固定。第二传动齿轮21322的径向位置则通过键固定。

锁紧部件27设置于传动轴2131。锁紧部件27用于对传动轴2131的轴向位置进行固定。

轴承座组件28设置于支架29。传动轴2131设置于轴承座组件28。轴承座组件28用于保障传动轴2131能顺畅旋转。

支架29设置于底座25，以支撑各个部件。

参考图4，上述支架29可以包括固定板291、立板292和封板293。

固定板291连接于轴承座组件28。固定板291用于固定轴承座组件28。

立板292连接于底座25和固定板291，起支撑作用。

封板293连接于底座25和固定板291，以将第一传动齿轮21321的啮合旋转运动部分封住，避免外露，起保护作用。

图6为本申请一实施例提供的激光加工设备的加工治具组件的立体图。参考图6，上述加工治具组件3包括加工治具移动平台31和仿形加工治具32。

加工治具移动平台31设置于框架1。

加工治具移动平台31用于驱动仿形加工治具32移动。

仿形加工治具32设置于加工治具移动平台31。

仿形加工治具32用于承载已去除水口的产品。仿形加工治具32的形状与产品的形状相仿，便于承载不规则形状的产品。

加工治具移动平台31驱动仿形加工治具32移动，从而带动承载于仿形加工治具32的产品移动，能实现切换产品的工位，比如从上料工位切换至打标工位或者从第一个产品的打标工位切换至第二个产品的打标工位。

加工治具移动平台31可以采用电机(比如伺服电机)或者气缸驱动。

仿形加工治具32的数量可以为一个或者多个(比如两个)，以实现一次转载多个产品。

仿形加工治具32可以采用内仿形设计，与产品的内腔相配合；产品套于仿形加工治具32，能保证很好的稳定性，防止产品晃动。

因产品从注塑机出来后通常带有高温，常用材料的治具会因热胀冷缩导致治具变形，产品无法放入或者松动。仿形加工治具32采用PEEK(聚醚醚酮)材料,具有高强度，热膨胀系数低的优点，经过多次验证，在高温的情况下，进行产品取放，均能保证很好的稳定性。

图7为本申请一实施例提供的激光加工设备的激光加工装置的立体图。参考图7，上述激光加工装置4可以包括激光器组件41和视觉相机组件42。

参考图1和图7，激光器组件41设置于加工治具组件3的周围，以发出激光对位于加工治具组件3的产品进行加工。

视觉相机组件42设置于加工治具组件3的周围，以对位于加工治具组件3的产品进行，便于激光器组件41加工产品。

视觉相机组件42的拍摄方向P与激光器组件41的出光方向G存在大于0°且小于90°的夹角，使得视觉相机组件42采用斜拍的方式对产品进行拍摄，这样的好处是可以使得拍摄和打标在同一个工位，能减少产品的运动，能进一步提高效率。

参考图7，上述激光加工装置4还包括视觉光源43。

视觉光源43设置于加工治具组件3的周围，以对位于加工治具组件3的产品进行打光，使得视觉相机组件42能对产品进行精准拍摄。

参考图7，上述激光器组件41可以包括激光器411、外光路412和振镜方头413。

激光器411用于提供激光光源。

外光路412沿光路的前进方向设置于激光器411的前方。外光路412用于调整激光光束。

振镜方头413沿光路的前进方向设置于外光路412的前方。

振镜方头413可以包含一对振镜电机和打标镜头。振镜电机用于控激光焦点在平面上运动；打标镜头(比如f-θ镜)用于对激光光束进行聚焦以形成焦点。

参考图7，上述视觉相机组件42可以包括视觉相机421和视觉镜头422。

视觉镜头422设置于视觉相机421。

视觉相机421、视觉镜头422和视觉光源43配合视觉软件组成一套视觉系统，用于视觉拍照定位。

上述激光加工装置4还可以包括安装座44和位移平台45。

安装座44连接于激光器组件41和位移平台45。

位移平台45设置于框架1，以带动激光器组件41相对框架1移动，从而调整激光的焦点位置。位移平台45具体可以是手动位移平台或者自动位移平台。

图8为本申请一实施例提供的激光加工设备的应用场景的立体图。图9为本申请一实施例提供的激光加工设备的应用场景的主视图。参考图8和图9，上述激光加工设备还可以包括指示灯91、显示器92、输入单元93、控制按钮94、上机柜95、下机柜96、冷水机(图未示)、烟尘净化器98、上料口99、电气接口(图未示)以及安全检测部件911。

指示灯91用于指示设备的工作状态。指示灯91可以是三色灯；绿灯表示设备运行，黄灯表示设备待机，红灯表示设备出现报警。

显示器92用于显示设备的操作界面。

输入单元93用于人机交互。输入单元933可以是键盘和鼠标。

控制按钮94用于控制整机的急停、启停、手动自动切换和照明等。

上机柜95用于装载控制元器件(比如按钮、触摸屏和显示器等)，也起防护作用。

下机柜96用于装载主机、激光控制器和控制电路等。

冷水机(图未示)用于为激光器的散热提供冷水源。

烟尘净化器98用于提供负压以对加工(比如打标)产生的烟尘进行抽尘，并将烟尘净化后排出。

上料口99用于上料。

电气接口(图未示)为设备的主电供应接口。

安全检测部件911用于对上料口99进行检测，保护人工调试操作的安全。安全检测部件911具体可以为安全光栅911。

图10为本申请一实施例提供的激光加工生产线的结构示意图。参考图10，本申请的实施例还提供一种激光加工生产线，该激光加工生产线包括上述任一实施例提供的激光加工设备100。

上述激光加工生产线还包括机械手200。

机械手200用于搬运产品。

机械手200设置于激光加工设备100的周围，以将产品搬运至激光加工设备100或者将产品搬离激光加工设备100。

机械手200具体可以是六轴机械手。

机械手200具体可以采用无痕吸盘吸取产品，能防止损伤产品的表面，能保护产品。

上述激光加工生产线还包括注塑机300、下料流水线400和防护栏500。

注塑机300设置于激光加工设备100的周围，实现与激光加工设备100对接。

注塑机300用于将原材料(比如塑料材料)进行加热融化并注入模具内成型，经过保压后再分模顶出产品(蓝牙耳机电池仓外壳)。前述模具通常是一模两穴，一次生产两个产品。

下料流水线400用于运输完成加工的产品。具体而言，完成加工的产品放置于下料流水线400并流出，进入下一步制程。

防护栏500用于激光加工生产线的安全防护。

本申请的实施例提供的激光加工生产线的工作原理如下：

机械手200将注塑机300生产的产品搬运到水口去除装置2，由水口去除装置2去除产品的水口；机械手200再将去除水口的产品从水口去除装置2搬运到加工治具组件3，由激光加工装置4对产品进行加工；机械手200再将完成加工的产品从加工治具组件3搬运到下料流水线400，由下料流水线400将产品运输至指定位置。

本申请的实施例提供的激光加工设备能直接与注塑机对接全自动化运行，自动化程度高，既能替代人工的危险操作也能节省人力；能同时进行多工序，从而提高生产效率以及节省成本；通过视觉定位和检测，既能提高激光加工(比如打标)精度也能保证产品的良率；将多个工序集成在一起，能减小占地空间。

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

Claims (10)

1.一种激光加工设备，其特征在于，包括：

框架；

水口去除装置，设置于所述框架；

加工治具组件，设置于所述框架；

激光加工装置，设置于所述加工治具组件的周围。

2.如权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述激光加工装置包括：

激光器组件，设置于所述加工治具组件的周围；

视觉相机组件，设置于所述加工治具组件的周围，且所述视觉相机组件的拍摄方向与所述激光器组件的出光方向存在大于0°且小于90°的夹角。

3.如权利要求2所述的激光加工设备，其特征在于，所述激光加工装置还包括：

视觉光源，设置于所述加工治具组件的周围。

4.如权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述加工治具组件包括：

加工治具移动平台，设置于所述框架；

仿形加工治具，设置于所述加工治具移动平台。

5.如权利要求1所述的激光加工设备，其特征在于，所述水口去除装置包括：

扭转组件，设置于所述框架；

夹持组件，设置于所述扭转组件的周围，以夹持位于所述扭转组件的产品的水口。

6.如权利要求5所述的激光加工设备，其特征在于，所述水口去除装置还包括：

水口移动平台，连接于所述夹持组件，所述夹持组件通过所述水口移动平台设置于所述框架。

7.如权利要求6所述的激光加工设备，其特征在于，所述框架具有排废口；

沿所述激光加工设备的高度方向，所述夹持组件位于所述排废口的上方。

8.一种激光加工生产线，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的激光加工设备。

9.如权利要求8所述的激光加工生产线，其特征在于，所述激光加工生产线还包括：

机械手，设置于所述激光加工设备的周围。

10.如权利要求9所述的激光加工生产线，其特征在于，所述激光加工生产线还包括：

注塑机，设置于所述激光加工设备的周围。