CN220679718U - 一种采用视觉传感器的激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种采用视觉传感器的激光切割设备，包括工件放置平台、滑动轨道、调节部件、激光加工部件以及视觉传感部件，所述滑动轨道沿所述工件放置平台设置，所述调节部件与所述滑动轨道滑动连接并跨设于所述工件放置平台，所述调节部件能够沿所述滑动轨道移动以及转动；所述激光加工部件设置在所述调节部件上，能够跟随所述调节部件相对所述工件放置平台移动以及转动，对所述工件放置平台上的工件进行加工；所述视觉传感部件固定在所述激光加工部件上并对应所述工件放置平台上工件的顶部，用于检测与工件的倾斜程度，工人可以根据检测的数据进行调整水平，从而提升加工精度。

Description

一种采用视觉传感器的激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光切割加工领域，尤其涉及一种采用视觉传感器的激光切割设备。

背景技术

激光切割机是将从激光器发射出的激光，经光路系统，聚焦成高功率密度的激光束，激光束照射到工件表面，使工件达到熔点或沸点，同时与光束同轴的高压气体将熔化或气化金属吹走，随着光束与工件相对位置的移动，终使材料形成切缝，从而达到切割的目的。

例如专利CN202111572651.4提供的一种环保双横梁大幅面地轨式激光切割机，包括地轨床身，所述地轨床身的顶部滑动安装有主横梁，所述地轨床身的顶部滑动连接有副横梁，所述地轨床身的内壁固定连接有工作台；激光器，所述激光器固定安装于副横梁的顶部；冷水机，所述冷水机固定安装于副横梁顶部，所述冷水机与激光器平行设置；吹风机和抽风机，所述吹风机固定安装于地轨床身的一端，所述吹风机设置于抽风机的一侧，所述抽风机固定安装于地轨床身的一端，且与吹风机平行设置，所述吹风机和抽风机配合使用。

上述激光切割设备存在以下问题：当对条状的工件进行加工时，可能由于放置问题，条状工件出现相对水平面倾斜的情况，对加工精度造成影响。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种采用视觉传感器的激光切割设备，能够对条状工件的歪斜情况进行检测。

本实用新型提供一种采用视觉传感器的激光切割设备，包括：

工件放置平台、滑动轨道、调节部件、激光加工部件以及视觉传感部件，所述滑动轨道沿所述工件放置平台设置，所述调节部件与所述滑动轨道滑动连接并跨设于所述工件放置平台，所述调节部件能够沿所述滑动轨道移动以及转动；所述激光加工部件设置在所述调节部件上，能够跟随所述调节部件相对所述工件放置平台移动以及转动，对所述工件放置平台上的工件进行加工；所述视觉传感部件固定在所述激光加工部件上并对应所述工件放置平台上工件的顶部，用于检测与工件的倾斜程度。

可选的，所述视觉传感部件包括固定壳体、传感器本体以及遮蔽组件，所述固定壳体上开设有通孔，所述传感器本体固定在所述固定壳体内部并与所述通孔对应，所述遮蔽组件固定在所述固定壳体内部能够遮蔽或开放所述通孔。

可选的，所述遮蔽组件包括伸缩气缸以及遮挡板，所述伸缩气缸固定在所述固定壳体内，所述伸缩气缸的活动端与所述遮挡板固定，所述伸缩气缸的活动端伸长到最大状态时，所述遮挡板完全遮挡所述通孔，所述伸缩气缸的活动端收缩到最小状态时，所述通孔完全开放。

可选的，所述工件放置平台底部设有若干调节脚垫，若干所述调节脚垫环绕所述工件放置平台设置并与所述工件放置平台固定，所述调节脚垫调节与所述工件放置平台连接处的高度，以调整所述工件放置平台相对水平面的角度。

可选的，所述调节脚垫包括底座、螺杆、固定板以及定位螺帽，所述螺杆竖直的固定在所述底座上，所述固定板套设于所述螺杆上并与所述工件放置平台固定，所述定位螺帽与所述螺杆螺纹连接，所述定位螺帽能够相对所述螺杆升降，以推动所述固定板带动所述工件放置平台升降。

可选的，具有两个所述滑动轨道，所述滑动轨道分别固定在所述工件放置平台上，并与所述工件放置平台平行。

可选的，所述滑动部件包括与所述滑动轨道对应的滑动器、龙门架，所述滑动器与所述滑动轨道滑动连接并能够沿所述滑动轨道滑动，所述龙门架与所述滑动器固定并跨设于所述工件放置平台。

可选的，所述激光加工部件包括平移组件、升降组件以及激光器，所述平移组件固定在所述龙门架上，所述平移组件与所述升降组件连接，能够驱动所述升降组件平移，所述升降组件与所述激光器连接，能够驱动所述激光器升降。

可选的，所述平移组件包括平移轨道、平移滑动器，所述平移轨道沿水平方向固定在所述龙门架上，所述平移滑动器与所述平移轨道滑动连接，能够沿所述平移轨道滑动，并留在其行程中的任意位置。

可选的，所述升降组件包括伺服电机、减速机、蜗杆以及蜗轮，所述伺服电机固定在所述平移滑动器上，所述伺服电机的输出端与所述减速机输入端连接，所述减速机的输出端与蜗轮轴连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合并与所述转动组件固定。

本实用新型的有益效果为：

在本实用新型中，设置有调节部件、激光加工部件以及视觉传感部件，所述视觉传感部件固定在所述激光加工部件上对应所述工件放置平台上工件的顶部，用于拍摄与工件顶部的照片，并与其内存中存储的基准图像进行比较，分析，若存在形变偏差，则说明条状工件出倾斜的情况，提醒工人进行调整，从而提升加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1为本实用新型中采用视觉传感器的激光切割设备的结构示意图；

图2为本实用新型中采用视觉传感器的激光切割设备的主视结构示意图；

图3为本实用新型中采用视觉传感器的激光切割设备的主视结构示意图；

图4为图3中调节脚垫的结构示意图；

图5为图1中视觉传感部件的结构示意图；

图6为图1中视觉传感部件的截面示意图；

图7为图6中传感器本体与遮蔽组件的结构示意图；

其中：1-工件放置平台，11-调节脚垫，111-底座，112-螺杆，113-固定板，114-定位螺帽，2-滑动轨道，3-滑动部件，31-滑动器，32-龙门架，4-激光加工部件，41-平移组件，411-平移轨道，412-平移滑动器，42-升降组件，43-激光器，5-视觉传感部件，51-固定壳体，511-通孔，52-传感器本体，53-遮蔽组件，531-伸缩气缸，532-遮挡板。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-4所示，本实用新型的实施例提供一种采用视觉传感器的激光切割设备，其包括：工件放置平台1、滑动轨道2、调节部件3、激光加工部件4以及视觉传感部件5，所述滑动轨道2沿所述工件放置平台1设置，所述调节部件3与所述滑动轨道2滑动连接并跨设于所述工件放置平台1，所述调节部件3能够沿所述滑动轨道2移动以及转动；所述激光加工部件4设置在所述调节部件3上，能够跟随所述调节部件3相对所述工件放置平台1移动以及转动，对所述工件放置平台1上的工件进行加工；所述视觉传感部件5固定在所述激光加工部件4上并对应所述工件放置平台1上工件的顶部，用于检测与工件的倾斜程度。

在本实用新型中，设置有调节部件3、激光加工部件4以及视觉传感部件5，所述视觉传感部件5固定在所述激光加工部件4上对应所述工件放置平台1上工件的顶部，用于拍摄与工件顶部的照片，并与其内存中存储的基准图像进行比较，分析，若存在形变偏差，则说明条状工件出倾斜的情况，提醒工人进行调整，从而提升加工精度。

具体的，所述工件放置平台1固定在可靠地面上，为了便于工件加工定位，所述工件放置平台1上形成有一呈水平的放置面，加工时，待加工的条状工件放置在所述放置面上。

在一些实施例中，为保证所述放置面成水平，所述工件放置平台1底部设有若干调节脚垫11，若干所述调节脚垫11环绕所述工件放置平台1设置并与所述工件放置平台1固定，所述调节脚垫11调节与所述工件放置平台1连接处的高度，以调整所述工件放置平台1相对水平面的角度。

进一步的，所述调节脚垫11包括底座111、螺杆112、固定板113以及定位螺帽114，所述螺杆112竖直的固定在所述底座111上，所述固定板113套设于所述螺杆112上并与所述工件放置平台1固定，所述定位螺帽114与所述螺杆螺纹连接，所述定位螺帽114能够相对所述螺杆112升降，以推动所述固定板113带动所述工件放置平台1升降。

具体的，具有两个所述滑动轨道2，所述滑动轨道2分别固定在所述工件放置平台1上，并与所述工件放置平台1平行。

所述调节部件3包括与所述滑动轨道2对应的滑动器31、龙门架32，所述滑动器31与所述滑动轨道2滑动连接并能够沿所述滑动轨道2滑动，所述龙门架32与所述滑动器31固定并跨设于所述工件放置平台1。所述滑动器31沿所述滑动轨道2移动，带动所述龙门架32相对所述工件放置平台1移动。

具体的，所述激光加工部件4包括平移组件41、升降组件42、转动组件43以及激光器44，所述平移组件41固定在所述龙门架32上，所述平移组件41与所述升降组件42连接，能够驱动所述升降组件42平移，所述升降组件42与所述转动组件43连接能够驱动所述激光器44升降，所述转动组件43与所述激光器44连接，能够驱动所述激光器44转动。所述平移组件41、升降组件42、所述转动组件43能够带动所述激光器44平移、升降以及转动，实现对所述工件放置平台1上的工件进行激光加工。

进一步的，所述平移组件41包括平移轨道411、平移滑动器412，所述平移轨道411沿水平方向固定在所述龙门架32上，所述平移滑动器412与所述平移轨道411滑动连接，能够沿所述平移轨道411滑动，并留在其行程中的任意位置。

进一步的，所述升降组件42包括伺服电机、减速机、蜗杆以及蜗轮，所述伺服电机固定在所述平移滑动器412上，所述伺服电机的输出端与所述减速机输入端连接，所述减速机的输出端与蜗轮轴连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合并与所述转动组件43固定。所述伺服电机通过所述减速机带动所述蜗轮转动，通过蜗轮蜗杆传动驱动所述转动组件43在竖直方向上升降。

进一步的，所述转动组件43包括一转动气缸，所述转动气缸沿水平方向固定在所述升降组件42上，所述转动气缸的转动端与所述激光器44固定，所述转动气缸的转动端转动，能够带动所述激光器44沿水平轴线转动，调整所述激光器44相对水平面的切割角度。

具体的，如图5-7所示，所述视觉传感部件5包括固定壳体51、视觉传感器本体52以及遮蔽组件53，所述固定壳体51固定在所述激光器44底部并朝向所述工件放置平台1，所述固定壳体51上开设有通孔511，所述视觉传感器本体52固定在所述固定壳体51内部并与所述通孔511对应，所述遮蔽组件53固定在所述固定壳体51内部能够遮蔽或开放所述通孔511。所述遮蔽组件53能够在必要时候对所述通孔511进行遮蔽，阻挡灰尘进入所述固定壳体51内，对所述视觉传感器本体52起到保护作用，延长所述视觉传感器本体52的使用寿命。

需要说明的是，所述转动组件43除了能够调整所述激光器44相对水平面的切割角度，还可以调整所述视觉传感部件5的角度，一般在使用时，所述转动组件43动作使所述视觉传感部件5转动至水平状态，确保所述视觉传感部件5的检测基准为水平面。

所述视觉传感器本体52为市面上常见的视觉传感器。其工作原理是通过对摄像机拍摄到的图像进行图像处理，来计算对象物的特征量(面积、重心、长度、位置等)，并输出数据和判断结果的传感器。在捕获图像之后，视觉传感器将其与内存中存储的基准图像进行比较，分析。该工作原理为本领域技术人员所熟知的技术内容，本领域技术人员能够基于其工作原理对所述视觉传感器本体52根据检测需要进行适应性调整。

进一步的，所述遮蔽组件53包括伸缩气缸531以及遮挡板532，所述伸缩气缸531固定在所述固定壳体51内，所述伸缩气缸531的活动端与所述遮挡板532固定，所述伸缩气缸531的活动端伸长到最大状态时，所述遮挡板532完全遮挡所述通孔511，所述伸缩气缸531的活动端收缩到最小状态时，所述通孔511完全开放。

使用时，将待加工的工件放置到所述工件放置平台1上，所述滑动器31带动所述龙门架32移动，使所述激光加工部件4移动至加工位置，平移过程中，所述视觉传感部件5对工件的顶部进行检测，一旦检测到存在形变偏差，则说明条状工件出倾斜的情况，提醒工人进行调整，工人可以调节所述调节脚垫11使所述工件放置平台1达到水平，所述平移组件41、升降组件42、所述转动组件43带动所述激光器44平移以及升降，使所述激光器44对所述工件放置平台1上的工件进行激光加工，进行加工时，所述伸缩气缸531的活动端伸长到最大状态，所述遮挡板532完全遮挡所述通孔511，阻挡灰尘进入所述固定壳体51内，对所述视觉传感器本体52起到保护作用，延长所述视觉传感器本体52的使用寿命。

本实用新型有益效果是：

在本实用新型中，设置有调节部件、激光加工部件以及视觉传感部件，所述视觉传感部件固定在所述激光加工部件上对应所述工件放置平台上工件的顶部，用于拍摄与工件顶部的照片，并与其内存中存储的基准图像进行比较，分析，若存在形变偏差，则说明条状工件出倾斜的情况，提醒工人进行调整，从而提升加工精度。

以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，包括：

工件放置平台、滑动轨道、调节部件、激光加工部件以及视觉传感部件，所述滑动轨道沿所述工件放置平台设置，所述调节部件与所述滑动轨道滑动连接并跨设于所述工件放置平台，所述调节部件能够沿所述滑动轨道移动以及转动；所述激光加工部件设置在所述调节部件上，能够跟随所述调节部件相对所述工件放置平台移动以及转动，对所述工件放置平台上的工件进行加工；所述视觉传感部件固定在所述激光加工部件上并对应所述工件放置平台上工件的顶部，用于检测与工件的倾斜程度。

2.如权利要求1所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述视觉传感部件包括固定壳体、传感器本体以及遮蔽组件，所述固定壳体上开设有通孔，所述传感器本体固定在所述固定壳体内部并与所述通孔对应，所述遮蔽组件固定在所述固定壳体内部能够遮蔽或开放所述通孔。

3.如权利要求2所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述遮蔽组件包括伸缩气缸以及遮挡板，所述伸缩气缸固定在所述固定壳体内，所述伸缩气缸的活动端与所述遮挡板固定，所述伸缩气缸的活动端伸长到最大状态时，所述遮挡板完全遮挡所述通孔，所述伸缩气缸的活动端收缩到最小状态时，所述通孔完全开放。

4.如权利要求1所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述工件放置平台底部设有若干调节脚垫，若干所述调节脚垫环绕所述工件放置平台设置并与所述工件放置平台固定，所述调节脚垫调节与所述工件放置平台连接处的高度，以调整所述工件放置平台相对水平面的角度。

5.如权利要求4所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述调节脚垫包括底座、螺杆、固定板以及定位螺帽，所述螺杆竖直的固定在所述底座上，所述固定板套设于所述螺杆上并与所述工件放置平台固定，所述定位螺帽与所述螺杆螺纹连接，所述定位螺帽能够相对所述螺杆升降，以推动所述固定板带动所述工件放置平台升降。

6.如权利要求1所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，具有两个所述滑动轨道，所述滑动轨道分别固定在所述工件放置平台上，并与所述工件放置平台平行。

7.如权利要求1所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述调节部件包括与所述滑动轨道对应的滑动器、龙门架，所述滑动器与所述滑动轨道滑动连接并能够沿所述滑动轨道滑动，所述龙门架与所述滑动器固定并跨设于所述工件放置平台。

8.如权利要求7所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述激光加工部件包括平移组件、升降组件、转动组件以及激光器，所述平移组件固定在所述龙门架上，所述平移组件与所述升降组件连接，能够驱动所述升降组件平移，所述升降组件与所述转动组件连接能够驱动所述激光器升降，所述转动组件与所述激光器连接，能够驱动所述激光器转动。

9.如权利要求8所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述平移组件包括平移轨道、平移滑动器，所述平移轨道沿水平方向固定在所述龙门架上，所述平移滑动器与所述平移轨道滑动连接，能够沿所述平移轨道滑动，并留在其行程中的任意位置。

10.如权利要求9所述的采用视觉传感器的激光切割设备，其特征在于，所述升降组件包括伺服电机、减速机、蜗杆以及蜗轮，所述伺服电机固定在所述平移滑动器上，所述伺服电机的输出端与所述减速机输入端连接，所述减速机的输出端与蜗轮轴连接，所述蜗杆与所述蜗轮啮合并与所述转动组件固定。