一种双工位激光切割设备及产品定位方法与流程

本发明涉及激光切割，具体涉及一种双工位激光切割设备及产品定位方法。

背景技术：

1、激光切割技术作为一种高精度、高效率的材料加工手段，已广泛应用于金属、非金属等多种材料的切割与雕刻领域。其核心原理在于将激光器产生的高能激光束，通过精密的光路系统聚焦成具有极高功率密度的光斑，作用于工件表面。当局部区域吸收的激光能量迅速超过材料的熔点或沸点时，材料被熔化、汽化或烧蚀，从而实现材料的分离或刻蚀，形成所需的切口或图案。

2、膜材激光切割设备在电子、皮革、广告装饰、工艺礼品等行业应用非常广泛，根据绘制的不同图形就能通过激光切割系统切割出不同形状的产品。目前，主流的工业激光切割设备普遍采用单工位、单面切割的工作模式。这种模式对于单层均质板材（如钢板、亚克力板等）的加工效果显著。然而，当面对由多层异质材料构成的复合板材时，现有技术的局限性便凸显出来。单面切割方式仅能作用于板材的一个表面：这意味着：

3、1.需要翻面操作：为了完成另一侧或内部结构的切割，必须将工件从工作台上取下，手动或借助复杂机构进行翻转，然后重新定位进行第二次切割。

4、2.操作复杂化：增加翻转步骤显著降低了加工效率，增加了操作难度。对位校准困难：翻转后，精确定位工件，确保第二次切割路径与第一次切割路径在三维空间上（尤其是厚度方向和平面位置）实现精确的对位和居中极具挑战性。微小的定位误差即可导致两侧切口错位、内部结构切割不准确，严重影响产品精度和质量。基于此，本发明提供一种双工位激光切割设备及产品定位方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种双工位激光切割设备及产品定位方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

2、本发明的目的是通过以下方式实现的：

3、一种双工位激光切割设备，包括激光机构、输送机构和翻转机构，所述输送机构设置在所述激光机构和翻转机构之间，所述激光机构与所述输送机构之间并排设置有两个机械臂；

4、所述输送机构包括两个主输送带和两个纠偏模块，两个纠偏模块分别对应两个所述主输送带；

5、所述纠偏模块包括承载平台以及设置在所述承载平台上的x轴纠偏组件和y轴纠偏组件，所述x轴纠偏组件用于带动产品沿着所述主输送带的传输方向移动，所述y轴纠偏组件用于带动产品沿着垂直于主输送带传输的方向调整位置；

6、所述机械臂上设置有ccd相机，所述承载平台的外边缘设置有ccd角标，所述承载平台的四个角落设置有位置敏感探测器，所述机械臂上设置有用于与所述位置敏感探测器进行配合的红外传感器。

7、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述承载平台的中部设置有举升组件，所述举升组件包括驱动器和纠偏平台，所述纠偏平台可旋转地安装在所述驱动器上，所述驱动器用于带动所述纠偏平台上下移动，所述x轴纠偏组件由至少两组x轴纠偏辊筒构成，两组所述x轴纠偏辊筒分别对称设置于所述纠偏平台的两侧，所述y轴纠偏组件由至少两组y轴纠偏辊筒构成，两组所述y轴纠偏辊筒分别对称设置于所述纠偏平台的两侧。

8、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述激光机构包括龙门架和两个承载模块，所述龙门架设置于两个所述承载模块的中部，所述龙门架上设置有两个激光切割模块，两个所述激光切割模块分别对应两个所述承载模块。

9、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述激光切割模块包括可沿所述龙门架横向移动的移动座、设置在所述移动座上的激光切割头以及与所述移动座相连的调节组件，所述调节组件能够带动所述激光切割头沿竖直方向调整位置；所述承载模块包括线性移动器和真空吸附平台，所述线性移动器能够带动真空吸附平台沿垂直于龙门架横向的方向移动。

10、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述翻转机构远离所述输送机构的一端设置有入料模块，所述入料模块包括入料输送带以及设置于所述入料输送带上方的扫码枪。

11、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述翻转机构包括两个翻转模块，两个所述翻转模块分别设置在两个所述主输送带的入料端。

12、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述翻转模块包括支撑座、翻转电机、驱动电机和两个相对设置的滚轮组，所述支撑座固定设置在主输送带的入料端，所述翻转电机安装在所述支撑座上，所述翻转电机通过固定支架与两个所述滚轮组进行连接，所述驱动电机安装在所述固定支架上，并与所述滚轮组进行连接，两个所述滚轮组之间留有供产品穿过的间隙，所述翻转电机能够带动固定支架整体转动。

13、作为一种双工位激光切割设备的优选方案，所述机械臂通过承载框架安装有多个真空吸盘，所述ccd相机和红外传感器均可拆卸地安装在所述承载框架上。

14、一种产品定位方法，适用于一种双工位激光切割设备，包括以下步骤：

15、步骤1、将产品输送至纠偏模块，由机械臂将ccd相机和红外传感器移动至承载平台上方；

16、步骤2、机械臂通过其上红外传感器与位置敏感探测器完成定位配合，确定机械臂的空间位置，结合角标位置计算得到机械臂坐标系偏差，完成对机械臂的校准定位；

17、步骤3、完成校准定位后的机械臂通过ccd相机与承载平台外边缘的ccd角标完成初步位置采集，获取产品当前的位置偏差信息；

18、步骤4、将采集到的位置偏差信息传输至x轴纠偏组件和y轴纠偏组件，x轴纠偏组件通过辊筒转动带动产品沿主输送带传输方向移动，调整产品在输送方向上的位置，y轴纠偏组件通过辊筒转动带动产品沿垂直输送的方向移动，完成横向位置调整，随后机械臂通过真空吸盘将产品送至真空吸附平台，完成整体纠偏定位。

19、作为一种产品定位方法的优选方案，步骤3中产品当前的位置偏差信息包括产品在承载平台上相对于标准位置的x方向偏移量、y方向偏移量以及偏转角度，该偏移量和偏转角度由ccd相机采集产品边缘特征后，结合预先标定的标准位置坐标计算得出；当产品出现偏转角度时，纠偏平台将产品中心局部顶起，两组x轴纠偏辊筒或两组y轴纠偏辊筒同步反方向旋转，从而调整产品偏转角度，待偏转角度修正至允许误差范围内后，再完成x轴方向和y轴方向的位置调整。

20、本发明通过双工位双激光切割模块的设置，可同时对两块待切割产品进行加工，配合翻转机构能够一次性完成复合板材两面切割加工，无需人工翻面重新定位，大幅提升了加工效率，降低了操作难度。同时设置带有ccd角标和位置敏感探测器的纠偏模块，配合机械臂上的ccd相机和红外传感器，能够快速获取产品的位置偏差信息，并同步实现双重纠偏定位，精准完成产品x轴方向、y轴方向以及偏转角度的调整，保证产品定位精度，避免切割错位问题，有效提升了产品切割质量，同时自动化完成的定位纠偏流程，进一步提升了整体加工效率。

1.一种双工位激光切割设备，其特征在于，包括激光机构（1）、输送机构和翻转机构，所述输送机构设置在所述激光机构（1）和翻转机构之间，所述激光机构（1）与所述输送机构之间并排设置有两个机械臂（4）；

2.根据权利要求1所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述承载平台（301）的中部设置有举升组件，所述举升组件包括驱动器和纠偏平台（304），所述纠偏平台（304）可旋转地安装在所述驱动器上，所述驱动器用于带动所述纠偏平台（304）上下移动，所述x轴纠偏组件由至少两组x轴纠偏辊筒（302）构成，两组所述x轴纠偏辊筒（302）分别对称设置于所述纠偏平台（304）的两侧，所述y轴纠偏组件由至少两组y轴纠偏辊筒（303）构成，两组所述y轴纠偏辊筒（303）分别对称设置于所述纠偏平台（304）的两侧。

3.根据权利要求1所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述激光机构（1）包括龙门架（101）和两个承载模块，所述龙门架（101）设置于两个所述承载模块的中部，所述龙门架（101）上设置有两个激光切割模块，两个所述激光切割模块分别对应两个所述承载模块。

4.根据权利要求3所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述激光切割模块包括可沿所述龙门架（101）横向移动的移动座（102）、设置在所述移动座（102）上的激光切割头（103）以及与所述移动座（102）相连的调节组件（104），所述调节组件（104）能够带动所述激光切割头（103）沿竖直方向调整位置；

5.根据权利要求1所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述翻转机构远离所述输送机构的一端设置有入料模块，所述入料模块包括入料输送带（5）以及设置于所述入料输送带（5）上方的扫码枪（6）。

6.根据权利要求5所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述翻转机构包括两个翻转模块（7），两个所述翻转模块（7）分别设置在两个所述主输送带（2）的入料端。

7.根据权利要求6所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述翻转模块（7）包括支撑座、翻转电机、驱动电机和两个相对设置的滚轮组，所述支撑座固定设置在主输送带（2）的入料端，所述翻转电机安装在所述支撑座上，所述翻转电机通过固定支架与两个所述滚轮组进行连接，所述驱动电机安装在所述固定支架上，并与所述滚轮组进行连接，两个所述滚轮组之间留有供产品（10）穿过的间隙，所述翻转电机能够带动固定支架整体转动。

8.根据权利要求1所述一种双工位激光切割设备，其特征在于：所述机械臂（4）通过承载框架安装有多个真空吸盘（8），所述ccd相机和红外传感器均可拆卸地安装在所述承载框架上。

9.一种产品定位方法，适用于权利要求1-8任意一项所述的一种双工位激光切割设备，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述一种产品定位方法，其特征在于，步骤3中产品（10）当前的位置偏差信息包括产品（10）在承载平台（301）上相对于标准位置的x方向偏移量、y方向偏移量以及偏转角度，该偏移量和偏转角度由ccd相机采集产品（10）边缘特征后，结合预先标定的标准位置坐标计算得出；当产品（10）出现偏转角度时，纠偏平台（304）将产品（10）中心局部顶起，两组x轴纠偏辊筒（302）或两组y轴纠偏辊筒（303）同步反方向旋转，从而调整产品（10）偏转角度，待偏转角度修正至允许误差范围内后，再完成x轴方向和y轴方向的位置调整。