本发明属于激光加工技术领域，尤其涉及一种去除手机中框残胶的激光装置及手机中框残胶去除方法。
背景技术：
随着手机行业的迅猛发展，人们对手机的外观越来越重视，而今玻璃盖板+手机中框+玻璃底板结构的手机越来越受消费者的青睐。手机中框上包含很多固定用的螺纹孔，螺纹孔一般需要固定螺柱，相关技术中常采用点胶粘接的工艺固定螺柱，螺柱在粘接固化后周边会形成一圈残胶，残胶一方面影响元器件的安装，另一方面影响手机的导电性，进一步影响手机的信号性能。因此，需要去除这些残胶，现有技术中常采用人工刮的方式去除残胶，但这种方式效率低，且容易刮伤手机中框，导致手机中框的良率下降。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种去除手机中框残胶的激光装置及手机中框残胶去除方法，能够多工位、高效率且干净地去除手机中框的残胶。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的，一种去除手机中框残胶的激光装置及手机中框残胶去除方法，包括：底座、运动平台、定位治具、支撑架、光源系统、成像定位组件及激光系统，所述运动平台装配在所述底座上，所述定位治具装配在所述运动平台上，所述定位治具用于定位和夹紧手机中框，所述运动平台能够带动所述定位治具在空间内移动及转动，所述支撑架固定装配在所述底座上，所述光源系统、所述成像定位组件及所述激光系统均装配于所述支撑架，所述光源系统用于多方向地对所述定位治具上的手机中框照明以增强所述手机中框上残胶特征的识别度，所述成像定位组件用于识别所述残胶特征并获取所述残胶特征的位置信息，所述激光系统用于产生紫外激光并根据所述位置信息将所述紫外激光照向对应的所述残胶特征。
进一步地，所述运动平台包括x轴轨、y轴轨、z轴轨、滑动座、第一旋转台和第二旋转台，所述y轴轨滑动装配于所述x轴轨，所述z轴轨滑动装配于所述y轴轨，所述x轴轨和所述y轴轨水平设置且相互垂直，所述z轴轨竖直设置，所述滑动座滑动装配于所述z轴轨，所述第一旋转台转动装配于所述滑动座，所述第一旋转台的转轴垂直于所述z轴轨的延伸线，所述第二旋转台转动装配于所述第一旋转台，所述第二旋转台的轴线垂直于所述第一旋转台的轴线，所述定位治具装配于所述第二旋转台。
进一步地，所述滑动座设置围设于所述第一旋转台周侧外的限位棱，所述限位棱具有缺口，所述第一旋转台周侧设置限位凸起，所述限位凸起位于所述缺口内。
进一步地，所述第二旋转台设置紧固结构且开设气孔，所述定位治具通过紧固结构固定于所述第二旋转台，所述定位治具开设吸孔，所述吸孔与所述气孔连通，所述定位治具上凸出形成用于定位手机中框的定位销。
进一步地，所述光源系统包括在竖直方向从高到低依次设置的条光源组件、环光源组件和背光源组件，所述条光源组件和所述环光源组件固定于所述支撑架，所述条光源组件的延伸方向平行于所述y轴轨的延伸方向，所述条光源组件用于提供朝下的光照，所述环光源组件位于所述第二旋转台的上方，所述背光源组件固定装配于所述y轴轨，所述背光源组件的延伸方向平行于所述y轴轨的延伸方向，所述背光源组件用于提供朝上的光照。
进一步地，所述成像定位组件包括竖直调节板、纵向调节板、横向调节板、相机固定板、视觉相机和视觉镜头，所述竖直调节板固定于所述支撑架，所述纵向调节板的一端在竖直方向上滑动装配于所述竖直调节板，所述纵向调节板的长度方向垂直于所述竖直调节板的板面，横向调节板的一端沿着所述纵向调节板的长度方向与所述纵向调节板滑动装配，所述横向调节板的长度方向垂直于所述纵向调节板的板面，所述相机固定板的一端沿着所述横向调节板的长度方向与所述横向调节板滑动装配，所述相机固定板固定装配于所述相机固定板的板面侧，所述视觉相机固定于所述相机固定板，所述视觉镜头与所述视觉相机连接为一体。
进一步地，所述激光系统包括依次连接的激光器、折光室、扩束镜、振镜头、聚焦镜头和透反镜，所述激光器用于产生激光，产生的激光沿着所述折光室、所述扩束镜、所述振镜头、所述聚焦镜头依次传播至所述透反镜并由所述透反镜反射至手机中框进行除胶。
进一步地，提供一种手机中框残胶去除方法，应用于如上任意一种所述的去除手机中框残胶的激光装置，包括：将手机中框夹紧定位于定位治具上；运动平台带动所述定位治具运动以调整手机中框的空间位姿；光源系统对手机中框进行照明以增强所述手机中框上残胶特征的识别度；成像定位组件识别并获取所述残胶特征的位置信息并形成多文档激光加工图档；根据所述激光加工图档，所述运动平台带动所述定位治具运动以将所述手机中框调整至对应的加工位姿，激光系统产生激光去除手机中框上对应的残胶特征；完成残胶特征去除，运动平台运动至下料位，将手机中框下料。
进一步地，获取所述残胶特征的位置信息前，调节所述光源系统的参数使待定位区域清晰地呈现在相机视野中，调节所述成像定位组件的空间位姿，将所述成像定位组件的视觉系统焦点与激光系统焦点调试至重合，并通过九点标定、局部标定的方法建立激光系统坐标系与视觉系统坐标系之间的映射关系。
进一步地，在去除残胶特征前，所述成像定位组件根据所述手机中框的待去残胶区域设定n组点位区域，n≥1，且n为整数，分别预设所述运动平台与各组所述点位区域对应的视觉系统位姿点位和激光加工位姿点位，将各所述位姿点位设置成多文档激光加工图档；在去除残胶特征时，依次对所述n组点位区域进行残胶去除，对每组点位区域进行残胶去除时进行如下操作：根据对应的激光加工图档，所述运动平台带动定位治具运动以将所述手机中框调整至视觉系统位姿点位，所述成像定位组件对该组点位区域进行图像采集，获得该组点位区域内残胶特征的位置信息，所述成像定位系统根据所述位置信息求出激光扫描轨迹并将数据传输给激光系统，根据所述激光扫描轨迹数据和所述激光加工文档，所述激光系统产生激光去除该组点位区域内的残胶特征。
本发明中去除手机中框残胶的激光装置及手机中框残胶去除方法与现有技术相比，有益效果在于：
将手机中框夹紧定位在定位治具上后，运动平台可以带动定位治具进行移动和旋转从而调整手机中框的空间位姿，光源系统对手机中框进行照明使手机中框上的残胶特征清晰显示，从而使成像定位组件更加容易而准确地识别残胶特征的位置信息，得到残胶特征的位置信息后，在运动平台的配合下，激光系统即可产生紫外激光并根据位置信息去除对应的残胶特征，本方案能够多工位、高效率且干净地去除手机中框的残胶。
附图说明
图1是本发明去除手机中框残胶的激光装置的整体结构示意图；
图2是本发明运动平台的整体结构示意图；
图3是本发明定位治具和手机中框的结构示意图；
图4是本发明背光组件的结构示意图；
图5是本发明成像定位组件的结构示意图；
图6是本发明激光系统的结构示意图；
图7是本发明手机中框残胶去除方法的流程示意图；
图8是本发明手机中框残胶去除方法的部分流程示意图一；
图9是本发明手机中框残胶去除方法的部分流程示意图二。
在附图中，各附图标记表示：1、底座；2、运动平台；21、x轴轨；22、y轴轨；23、z轴轨；24、滑动座；25、第一旋转台；26、第二旋转台；241、限位棱；251、限位凸起；3、定位治具；31、定位销；4、支撑架；5、光源系统；51、条光源组件；52、环光源组件；53、背光源组件；531、背光源固定板；532、背光源调节板；533、背光源；6、成像定位组件；61、竖直调节板；62、纵向调节板；63、横向调节板；64、相机固定板；65、视觉相机；66、视觉镜头；7、激光系统；71、激光器；72、折光室；73、扩束镜；74、振镜头；75、聚焦镜头；76、透反镜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
实施例：
在本实施例中，如图1-6所示，提供一种去除手机中框残胶的激光装置，包括：底座1、运动平台2、定位治具3、支撑架4、光源系统5、成像定位组件6及激光系统7，运动平台2装配在底座1上，定位治具3装配在运动平台2上，定位治具3用于定位和夹紧手机中框，运动平台2能够带动定位治具3在空间内移动及转动，支撑架4固定装配在底座1上，光源系统5、成像定位组件6及激光系统7均装配于支撑架4，光源系统5用于多方向地对定位治具3上的手机中框照明以增强手机中框上残胶特征的识别度，成像定位组件6用于识别残胶特征并获取残胶特征的位置信息，激光系统7用于产生紫外激光并根据位置信息将紫外激光照向对应的残胶特征。
将手机中框夹紧定位在定位治具3上后，运动平台2可以带动定位治具3进行移动和旋转从而调整手机中框的空间位姿，光源系统5对手机中框进行照明使手机中框上的残胶特征清晰显示，从而使成像定位组件6更加容易而准确地识别残胶特征的位置信息，得到残胶特征的位置信息后，在运动平台2的配合下，激光系统7即可产生紫外激光并根据位置信息去除对应的残胶特征，本方案能够多工位、高效率且干净地去除手机中框的残胶。
在本实施例中，运动平台2包括x轴轨21、y轴轨22、z轴轨23、滑动座24、第一旋转台25和第二旋转台26，y轴轨22滑动装配于x轴轨21，z轴轨23滑动装配于y轴轨22，x轴轨21和y轴轨22水平设置且相互垂直，z轴轨23竖直设置，滑动座24滑动装配于z轴轨23，第一旋转台25转动装配于滑动座24，第一旋转台25的转轴垂直于z轴轨23的延伸线，第二旋转台26转动装配于第一旋转台25，第二旋转台26的轴线垂直于第一旋转台25的轴线，定位治具3装配于第二旋转台26。底座1为大理石底座1，x轴轨21和y轴轨22采用直线电机平台，y轴轨22采用带抱闸的伺服电机平台，第一旋转台25为dd直驱电机旋转工作台，第二旋转台26为伺服旋转工作台，通过运动平台2可以带动定位治具3在空间内移动和转动，使手机中框到达合适的空间位姿，便于成像定位组件6对手机中框上的残胶特征进行定位，也便于激光系统7去除手机中框上的残胶特征。
滑动座24设置围设于第一旋转台25周侧外的限位棱241，限位棱241具有缺口，第一旋转台25周侧设置限位凸起251，限位凸起251的延伸方向垂直于第二旋转台26的台面，限位凸起251位于缺口内，即限位凸起251仅能在缺口内活动，从而使第一旋转台25只能旋转预定角度，以防止运动过程中线缆、气管等缠绕现象，保证激光装置的安全可靠性。在本实施例中，第一旋转台25的预定可旋转角度为270°，在其他实施例中，第一旋转台25的预定可旋转角度可以是120°、150°、180°、210°、240°、300°等，可旋转角度可以通过改变限位棱241的长度进行限制。
第二旋转台26设置紧固结构且开设气孔，定位治具3通过紧固结构固定于第二旋转台26，定位治具3开设吸孔，吸孔与气孔连通，定位治具3上凸出形成用于定位手机中框的定位销31，定位销31的端部为锥形，便于手机中框的定位及上下料。紧固结构可以是开设在第二旋转台26上的螺孔，定位治具3通过螺钉与螺孔配合的方式固定于第二旋转台26，手机中框通过定位销31与定位治具3定位，并由吸孔将手机中框吸附固定在定位治具3上，从而保证手机中框定位的精准性和牢固性。
光源系统5包括在竖直方向从高到低依次设置的条光源组件51、环光源组件52和背光源组件53，条光源组件51和环光源组件52固定于支撑架4，条光源组件51的延伸方向平行于y轴轨22的延伸方向，条光源组件51用于提供朝下的光照，环光源组件52位于第二旋转台26的上方，背光源组件53固定装配于y轴轨22，背光源组件53的延伸方向平行于y轴轨22的延伸方向，背光源组件53用于提供朝上的光照。条光源组件51包括条光源和将条光源固定在支撑架4上的固定件；环光源组件52包括环光源和将环光源固定在支撑架4上的固定件，环光源为圆环状，在使用过程中环光源的轴线与视觉相机65的轴线重合，并且，环光源的位置可以相对支撑架4在与z轴轨23延伸方向的平行方向上调节；背光源组件53包括背光源固定板531、背光源调节板532和背光源533，背光源固定板531固定在y轴轨22的顶面，背光源调节板532可调地装配在背光源固定板531上，背光源533可调地装配在背光源调节板532上，使得背光源533可以在x向(平行于x轴轨21的延伸方向)和y向(平行于y轴轨22的延伸方向)调节。通过条光源组件51从上往下的高角度打光、环光源组件52的同轴打光及背光源组件53的组合打光，可以使手机中框待除胶区域的多个特征形成明显的对比，从而使残胶特征在视觉相机65视野中清晰地成像，以获得更高的定位精度。
成像定位组件6包括竖直调节板61、纵向调节板62、横向调节板63、相机固定板64、视觉相机65和视觉镜头66，竖直调节板61固定于支撑架4，纵向调节板62的一端在竖直方向上滑动装配于竖直调节板61，纵向调节板62的长度方向垂直于竖直调节板61的板面，横向调节板63的一端沿着纵向调节板62的长度方向与纵向调节板62滑动装配，横向调节板63的长度方向垂直于纵向调节板62的板面，相机固定板64的一端沿着横向调节板63的长度方向与横向调节板63滑动装配，相机固定板64固定装配于相机固定板64的板面侧，视觉相机65固定于相机固定板64，视觉镜头66与视觉相机65连接为一体。通过竖直调节板61、纵向调节板62和横向调节板63，可以在x向、y向、z向调节视觉相机65的位置，从而调节视觉相机65焦点的位置。在本实施例中，视觉相机65为coms工业相机，视觉镜头66为定焦镜头，本身具有调焦功能，通过调节，可以使视觉相机65的焦平面与激光系统7的焦平面重合。
激光系统7包括依次连接的激光器71、折光室72、扩束镜73、振镜头74、聚焦镜头75和透反镜76，激光器71用于产生激光，产生的激光沿着折光室72、扩束镜73、振镜头74、聚焦镜头75依次传播至透反镜76并由透反镜76反射至手机中框进行除胶。在本实施例中，激光器71为紫外波段的激光器71，产生的激光波长为355nm，激光系统7中各光学器件均为355nm的光学器件。
如图7-9所示，结合图1-6，提供一种手机中框残胶去除方法，应用于如上所述的去除手机中框残胶的激光装置，包括：
s1:将手机中框夹紧定位于定位治具3上，具体为将手机中框通过定位销31与定位治具3定位，并通过真空吸附的方式进行固定；
s2:运动平台2带动定位治具3运动以调整手机中框的空间位姿,使定位治具3上的手机中框运动到成像定位组件6的视野范围内；
s3：光源系统5对手机中框进行照明以增强手机中框上残胶特征的识别度，具体为条光源组件51从上往下高角度打光、环光源组件52同轴打光及背光源组件53从下往上打光，调节光源系统5的参数使待定位区域清晰地呈现在相机视野中，光源系统5的参数包括各光源的角度、位置、亮度和曝光时间，通过组合打光的方式能够使残胶特征更易识别；
s4：成像定位组件6识别并获取残胶特征的位置信息并形成多文档激光加工图档；具体的，本步骤包括：
s401：调节成像定位组件6的空间位姿，将成像定位组件6的视觉系统焦点与激光系统7焦点调试至重合，并通过九点标定、局部标定的方法建立激光系统7坐标系与视觉系统坐标系之间的映射关系；
s402：成像定位组件6根据手机中框的待去残胶区域设定n组点位区域，n≥1，且n为整数，分别预设运动平台2与各组点位区域对应的视觉系统位姿点位和激光加工位姿点位，将各位姿点位设置成多文档激光加工图档；
s5：根据激光加工图档，运动平台2带动定位治具3运动以将手机中框调整至对应的加工位姿，激光系统7产生激光去除手机中框上对应的残胶特征。
本步骤包括s501：在去除残胶特征时，依次对n组点位区域进行残胶去除，对每组点位区域进行残胶去除时进行如下操作：根据对应的激光加工图档，运动平台2带动定位治具3运动以将手机中框调整至视觉系统位姿点位，成像定位组件6对该组点位区域进行图像采集，获得该组点位区域内残胶特征的位置信息，成像定位系统根据位置信息求出激光扫描轨迹并将数据传输给激光系统7，根据激光扫描轨迹数据和激光加工文档，激光系统7产生激光去除该组点位区域内的残胶特征。
具体的，手机中框的待去残胶区域可以设置为两组、三组、四组、五组、六组、七组、八组、九组等的点位区域，各点位区域分布于手机中框的内侧壁区域和板面区域，在本实施例中，先对手机中框的内侧壁进行残胶去除，即前面组数的点位区域设置于手机中框的内侧壁上，例如四组，每组点位区域依次设置于手机中框相邻的四个内侧壁上，在对第一组点位区域进行残胶特征去除时，运动平台2带动手机中框运动到与第一组点位区域对应的视觉系统位姿点位，第一旋转台25带动第二旋转台26转动85°，使得手机中框与水平面呈85°，然后光源系统5对手机中框进行打光，使得第一组点位区域内的残胶特征显现，之后成像定位系统对第一点位区域进行图像的采集，实现多特征定位，通过图像处理和坐标举证换算反求出激光扫描轨迹，并将数据传输给激光系统7，最后，激光器71产生激光，激光沿着折光室72传输、经过扩束镜73、到达振镜头74、聚焦镜头75聚焦成小光斑，传输经过透反镜76，振镜头74根据激光扫描轨迹信息和对应的激光加工文档，对第一组点位区域内的残胶特征进行激光除胶加工；完成第一组点位区域的除胶加工后，运动平台2带动手机中框运动到与第二组点位区域对应的视觉系统位姿点位，在这个过程中，第二旋转台26带动手机中框旋转90°，使第二组点位区域的残胶特征位于成像定位系统的视觉范围内，之后完成第二组点位区域内残胶特征的去除(参照第一组点位区域残胶特征的后续步骤)，第二组点位区域内残胶特征去除后再一次完成第三组和第四组点位区域内残胶特征的去除(参照第一组和第二组点位区域残胶特征的步骤)，从而完成手机中框内侧壁上的残胶特征的去除；之后第一旋转台25回转85°，使手机中框呈水平状态，以对手机中框的板面区域进行残胶去除，板面区域内可以设置三组点位区域，即第五组、第六组和第七组点位区域，进行第五组点位区域内的残胶去除时，运动平台2带动手机中框运动到与第五组点位区域对应的视觉系统位姿点位，之后成像定位系统对该区域内的残胶特征进行图像采集及定位，计算对应的激光扫描轨迹并将数据传输给激光系统7，然后激光系统7根据激光扫描轨迹和对应的激光加工图档对第五组点位区域进行残胶去除，之后按相同的步骤对剩余的第六组和第七组点位区域进行残胶去除加工。在其他实施例中，对手机中框内侧壁进行残胶特征去除的过程中，第一旋转台25可以旋转90°、80°、75°、70°、65°、60°等，具体旋转的角度可以根据需要进行调节。
s6：完成残胶特征去除，运动平台2运动至下料位(即上料位)，将手机中框下料，以备下一个手机中框的除胶加工。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。