一种激光切割机的制作方法

本发明涉及自动化设备技术领域，更具体地说，涉及一种激光切割机。

背景技术

随着电子信息技术的发展，在电子、汽车、航天、测量实验设备等行业中，电路板得到越来越广泛的应用，在电路板的制程中，通常采用激光切割机对电路板进行切割。

然而，现有技术中的激光切割机为单头切割，需要人工上下料，而且通常只能完成激光切割这一工序，并不能实现全自动的流水线作业，自动化程度低、生产效率低，人工成本较高。

综上所述，如何提供一种能够提高生产效率、节省人工成本的激光切割机，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种激光切割机，该激光切割机能够提高生产效率，且节约人工成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光切割机，包括激光切割部件和与所述激光切割部件的出料口对接的视觉检测部件，所述激光切割部件包括上料盒组件、视觉抓靶组件和激光切割组件，所述激光切割部件还包括：

用于依次配合所述视觉抓靶组件和所述激光切割组件以对工件进行视觉抓靶和激光加工的切割模组组件，所述切割模组组件包括交替工作的第一切割模组组件和第二切割模组组件；

用于将所述工件从所述上料盒组件输送至所述切割模组组件的治具上的第一取料机械手；

用于将完成激光加工的所述工件输送至所述视觉检测部件的第二取料机械手。

优选地，所述视觉检测部件包括：

用于承接激光加工后的所述工件并带动其移动的检测模组组件；

与所述检测模组组件配合完成所述工件的视觉检测的检测视觉组件；

用于承接检测完成后的所述工件的下料盒组件，所述第二取料机械手还用于将检测完成的所述工件从所述检测模组组件的治具移送到所述下料盒组件。

优选地，所述检测模组组件包括用于带动所述工件移动的第一高精密直线模组；

所述检测视觉组件包括：

用于视觉检测的高精密线扫相机，所述高精密线扫相机与用于手动调整所述高精密线扫相机的竖向位置的焦距调整装置相连；

与所述高精密线扫相机相连、用于带动所述高精密线扫相机横向移动的第二高精密直线模组，所述第一高精密直线模组和所述第二高精密直线模组垂直设置。

优选地，所述第一取料机械手和所述第二取料机械手均设置在送料横移模组上，所述上料盒组件、所述第一切割模组组件、所述第二切割模组组件、所述检测模组组件以及所述下料盒组件沿所述送料横移模组的长度方向并排设置。

优选地，所述第一取料机械手和所述第二取料机械手均包括：

位置可调的取料吸盘组；

与所述取料吸盘组相连、用于驱动所述取料吸盘组升降的升降驱动装置；

用于与所述送料横移模组固定的安装基板。

优选地，所述视觉抓靶组件包括：

抓靶相机；

与所述抓靶相机相连、用于驱动所述抓靶相机横向移动的抓靶直线模组；

与所述抓靶相机相连、用于驱动所述抓靶相机升降的抓靶升降模组。

优选地，所述激光切割部件还包括用于供应隔板的隔板组件，所述隔板组件位于所述第二切割模组组件和所述下料盒组件之间。

优选地，所述激光切割部件还包括用于对所述激光切割组件发出的激光进行功率检测的功率检测组件。

优选地，还包括用于与shopfloor系统的信号对接的信号窗口。

优选地，所述切割模组组件和所述检测模组组件的治具均为真空负压治具。

本发明提供的激光切割机，采用第一切割模组组件和第二切割模组组件交替配合视觉抓靶组件完成对工件的视觉抓靶，第一切割模组组件和第二切割模组组件交替配合激光切割组件完成对工件的激光加工；同时，采用第一取料机械手和第二取料机械手分别将上料盒组件上的工件输送至切割模组组件和将完成激光加工的工件从割模组组件输送至视觉检测部件，也即，本发明采用双切割模组组件与双送料组件协调配合工作，节约了取料等待时间，提高了生产效率；而且自动上下料，集激光切割与视觉检测于一体，实现一人多机操作的流水线作业，节约了人工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的激光切割机具体实施例中激光切割部件的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明所提供视觉检测部件的结构示意图；

图4为图1中送料组件的结构示意图；

图5为图1中第一取料机械手的结构示意图；

图6为图1中视觉抓靶组件的结构示意图。

图1至图6中的附图标记如下：

10为第一大理石基座、11为上料盒组件、12为视觉抓靶组件、121为抓靶相机、122为抓靶直线模组、123为抓靶升降模组、124为抓靶基座、13为激光切割组件、14为切割模组组件、141为第一切割模组组件、142为第二切割模组组件、15为送料组件、151为第一取料机械手、152为第二取料机械手、153为取料吸盘组、154为升降驱动装置、155为安装基板、156为安装基柱、16为送料横移模组、17为隔板组件、18为功率检测组件、19为光路组件、20为第二大理石基座、21为检测模组组件、22为检测视觉组件、23为下料盒组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种激光切割机，该激光切割机能够提高生产效率，且节约人工成本。

请参考图1-图5，图1为本发明所提供的激光切割机具体实施例中激光切割部件的结构示意图；图2为图1的主视图，图3为本发明所提供的激光切割机具体实施例中视觉检测部件的结构示意图；图4为图1中送料组件的结构示意图；图5为图1中第一取料机械手的结构示意图；图6为图1中视觉抓靶组件的结构示意图。

本发明提供一种激光切割机，包括激光切割部件和视觉检测部件，视觉检测部件与激光切割部件的出料口对接，激光切割部件包括上料盒组件11、视觉抓靶组件12、激光切割组件13、切割模组组件14、第一取料机械手151和第二取料机械手152。

具体地，上料盒组件11用于供应待加工的工件，如料片等。视觉抓靶组件12用于对工件进行视觉抓靶，激光切割组件13用于对工件进行激光加工，切割模组组件14用于将工件依次输送至视觉抓靶组件12和激光切割组件13的正下方，并依次配合视觉抓靶组件12和激光切割组件13完成对工件的视觉抓靶和激光加工。第一取料机械手151和第二取料机械手152作为送料组件15，前者用于将上料盒组件11上的工件输送至切割模组组件14上的治具上，后者者用于将完成激光加工的工件输送至视觉检测部件，以便于对工件激光加工后的质量进行检测。

优选地，第一切割模组组件141和第二切割模组组件142均为高精密直线模组，以实现治具的快速移动及高精度定位。

可以理解的是，切割模组组件14上的治具用于承接并定位工件，使工件在治具上保持正确的位置，以便于精确加工。优选地，切割模组组件14上的治具为真空负压治具，以利用真空负压的吸附力确保工件在随治具移动的过程中位置稳定不变。

需要说明的是，本发明中的切割模组组件14包括第一切割模组组件141和第二切割模组组件142，第一切割模组组件141和第二切割模组组件142能够交替工作，也即，本发明通过采用第一切割模组组件141和第二切割模组组件142交替工作，来降低取料等待时间。同时，采用第一取料机械手151和第二取料机械手152分别将工件移至切割模组组件14上和从切割模组组件14上移走，两者配合工作，使切割模组组件14的上料和卸料相互独立，进一步地提高了工作效率。

工作时，人工把一定数量的工件放置到上料盒组件11上，第一取料机械手151从上料盒组件11取走单一工件，将该工件输送至第一切割模组组件141的上料位上方，并将工件放置在第一切割模组组件141的治具上，第一切割模组组件141带动工件运动到视觉抓靶组件12的正下方，并配合视觉抓靶组件12完成对工件的视觉抓靶，然后，第一切割模组组件141带动工件运动到激光切割组件13的正下方，并配合激光切割组件13完成对工件的激光加工，最后，第二取料机械手152取走激光加工后的工件并将其放置在视觉检测部件上，以使视觉检测部件对工件的加工质量进行检测。

考虑到激光切割部件上各组件的安装和支撑问题，优选地，激光切割部件包括第一大理石基座10，上料盒组件11、视觉抓靶组件12、激光切割组件13、切割模组组件14、第一取料机械手151和第二取料机械手152均直接或间接的设置在第一大理石基座10上，第一大理石基座10作为承载部件，用于对上述各组件进行安装固定以及支撑。

优选地，本发明中激光切割组件13发出的激光为紫外皮秒激光。

需要说明的是，激光切割部件还包括光路组件19等激光切割所必须的组件，这些组件优先选用现有技术中已成熟的技术，本发明中不再赘述。

需要进一步说明的是，本发明提供的激光切割机主要应用于移动通讯、指纹模组、照明、集成电路、半导体等行业，主要用于fpc(柔性电路板)、cob(板上集成缓存/板上芯片)、pcb(印制电路板)、指纹ic、led灯条切割、硅晶圆、硅片、蓝宝石衬底玻璃、半导体衬底划线和切割。

综上所述，本发明提供的激光切割机，采用第一切割模组组件141和第二切割模组组件142交替配合视觉抓靶组件12完成对工件的视觉抓靶，第一切割模组组件141和第二切割模组组件142交替配合激光切割组件13完成对工件的激光加工；同时，采用第一取料机械手151和第二取料机械手152分别将上料盒组件11上的工件输送至切割模组组件14和将完成激光加工的工件从割模组组件输送至视觉检测部件，也即，本发明采用双切割模组组件与双送料组件协调配合工作，节约了取料等待时间，提高了生产效率；而且自动上下料，集激光切割与视觉检测于一体，实现一人多机操作的流水线作业，节约了人工成本。

考虑到视觉检测部件的具体结构，在上述实施例的基础之上，视觉检测部件包括检测模组组件21、检测视觉组件22以及下料盒组件23。

检测模组组件21上设有治具，用于承接激光加工后的工件，并通过治具带动工件移动，以配合检测模组组件21完成工件的视觉检测。检测模组组件21主要用于对工件进行扫描，以获得工件的加工质量。下料盒组件23用于承接视觉检测后的工件。

工作时，第二取料机械手152取走切割模组组件14上激光加工后的工件，并将其放于检测模组组件21的治具上，检测视觉组件22与检测模组组件21配合完成对工件的视觉检测，然后，第二取料机械手152取走检测模组组件21治具上的工件，并将其放于下料盒组件23。

考虑到视觉检测部件上各组件的安装和支撑问题，优选地，视觉检测部件包括第二大理石基座20，检测模组组件21、检测视觉组件22以及下料盒组件23均直接或间接的设置在第二大理石基座20上，第二大理石基座20作为承载部件，用于对视觉检测部件上的各组件进行安装固定以及支撑。

需要说明的是，上料盒组件11和下料盒组件23的尺寸范围可调，以便适应多种尺寸和规格的工件。优选地，上料盒组件11和下料盒组件23均采用柱销固定方式，以方便切换，实现快速上下料。

为了实现对工件进行快速精确的视觉检测，在上述实施例的基础之上，检测模组组件21包括用于带动工件移动的第一高精密直线模组，检测视觉组件22包括与第一高精密直线模组垂直设置的第二高精密直线模组、高精密线扫相机和与高精密线扫相机相连的焦距调整装置。

高精密线扫相机可提高视觉检测效率，也即，本实施例采用第一高精密直线模和第二高精密直线模组，并配合高精密线扫相机，实现对工件快速精确地视觉检测。

另外，焦距调整装置用于手动调整高精密线扫相机的竖向位置，以确保高精密线扫相机的焦距。

考虑到送料组件15具体结构的简单及易于实现性，在上述任意一项实施例的基础之上，第一取料机械手151和第二取料机械手152均设置在送料横移模组16上，上料盒组件11、第一切割模组组件141、第二切割模组组件142、检测模组组件21以及下料盒组件23沿送料横移模组16的长度方向并排设置。

也就是说，本实施例通过送料横移模组16来驱动第一取料机械手151和第二取料机械手152横向移动，优选地，送料横移模组16为高精密直线模组，以确保第一取料机械手151和第二取料机械手152抓取工件时的高速、精确定位。

考虑到送料横移模组16的固定问题，优选地，送料横移模组16的一侧设有用于安装固定的安装基柱156。

可以理解的是，上料盒组件11、第一切割模组组件141、第二切割模组组件142、检测模组组件21以及下料盒组件23沿送料横移模组16的长度方向并排设置，以便于第一取料机械手151和第二取料机械手152的取料，可节约取料时间。

考虑到第一取料机械手151和第二取料机械手152的具体结构的实现，在上述实施例的基础之上，第一取料机械手151和第二取料机械手152均包括取料吸盘组153、升降驱动装置154以及安装基板155。

具体地，取料吸盘组153用于抓取工件，优选采用真空负压吸盘；取料吸盘组153的位置可调，以适应多种尺寸和规格的工件。升降驱动装置154与所述取料吸盘组153相连、用于驱动取料吸盘组153升降，优选地，本实施例采用高精密伺服丝杆模组作为第一取料机械手151和第二取料机械手152的升降驱动装置154，以确保取料高度的准确性。第一取料机械手151和第二取料机械手152均通过安装基板155与送料横移模组16固定连接。

考虑到视觉抓靶组件12的具体结构，在上述实施例的基础之上，视觉抓靶组件12包括抓靶相机121、抓靶直线模组122和抓靶升降模组123。抓靶相机121用于对工件进行视觉抓靶，抓靶直线模组122与抓靶相机121相连、用于驱动抓靶相机121横向移动，抓靶升降模组123与抓靶相机121相连、用于驱动抓靶相机121升降。

为确保抓靶效率和精度，优选地，抓靶直线模组122为高精密直线模组，抓靶升降模组123为高精密伺服丝杆模组。

在上述实施例的基础之上，激光切割部件还包括用于供应隔板的隔板组件17，隔板组件17位于第二切割模组组件142和下料盒组件23之间。优选地，隔板组件17设于激光切割部件靠向视觉检测部件的一侧，且隔板组件17与第二切割模组组件142并排设置。

工作时，当下料盒组件23中每放下一个工件时，第二取料机械手152从隔板组件17取一片隔板放于下料盒组件23，使下料盒组件23中的相邻两个工件被隔板隔开。优选地，当下料盒组件23中放满工件时，设备报警，人工取走工件。

为确保激光切割质量，在上述实施例的基础之上，激光切割部件还包括用于对激光切割组件13发出的激光进行功率检测的功率检测组件18。

也就是说，激光在加工一段时间后，激光切割组件13运动到功率检测组件18上方，功率检测组件18对激光进行功率检测，并根据检测结果实时调整激光功率。

在上述实施例的基础之上，本发明提供的激光切割机还包括用于与shopfloor系统的信号对接的信号窗口。

也即，该激光切割机可通过预留的信号窗口与shopfloor系统对接，以便实现车间生产的智能管理。

为了确保工件在视觉抓靶、激光切割、视觉检测的过程中稳定不动，同时保证工件在视觉抓靶、激光切割、视觉检测的过程中不被刮花，在上述实施例的基础之上，切割模组组件14和检测模组组件21的治具均为真空负压治具，以利用真空负压的吸附力确保工件很好的被固定在治具上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的激光切割机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。