CN210242715U - 平面度检测装置和激光切割设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平面度检测装置和激光切割设备。该平面度检测装置用于检测加工平台的平面度，包括：基台、桥架、X轴运动单元、Y轴运动单元、位移传感器及控制系统，所述桥架设于所述基台上，所述X轴运动单元设于所述基台，用于带动所述加工平台沿X方向移动，所述Y轴运动单元设于所述桥架，用于带动所述位移传感器沿Y方向移动，所述控制系统用于控制所述X轴运动单元和所述Y轴运动单元分别移动设定位移，以使所述位移传感器能够依次测试出所述加工平台上的多个测量点到所述位移传感器的距离，且所述控制系统能够对测试数据进行处理以得到所述加工平台的平面度。上述平面度检测装置实现了大幅面的加工平台的自动化检测。

Description

平面度检测装置和激光切割设备

技术领域

本实用新型涉及激光切割技术领域，特别是涉及一种平面度检测装置和激光切割设备。

背景技术

OLED屏生产过程中，需要将大尺寸的OLED屏切割成小尺寸的屏体，为保证切割精度，切割平台的平面度需要在0.1mm以内。切割平台包括多个被切割道隔开的岛台，即切割平台的上表面为非连续平面，不适合采用千分表进行接触式测量，并且通过人工测量，花费时间过长，易漏记，且不方便数据保存及分析。

实用新型内容

基于此，有必要针对切割平台平面度测量不便的问题，提供一种平面度检测设备。

一种平面度检测装置，用于检测加工平台的平面度，包括：基台、桥架、X轴运动单元、Y轴运动单元、位移传感器及控制系统，所述桥架设于所述基台上，所述X轴运动单元设于所述基台，用于带动所述加工平台沿X方向移动，所述Y轴运动单元设于所述桥架，用于带动所述位移传感器沿Y方向移动，所述控制系统用于控制所述X轴运动单元和所述Y轴运动单元分别移动设定位移，以使所述位移传感器能够依次测试出所述加工平台上的多个测量点到所述位移传感器的距离，且所述控制系统能够对测试数据进行处理以得到所述加工平台的平面度。

上述平面度检测装置，通过控制X轴运动单元和Y轴运动单元实现加工平台和位移传感器的相对运动，以便位移传感器检测出加工平台上多个测量点到位移传感器的距离，并根据测试数据计算出加工平台的平面度。实现了大幅面的加工平台的自动化检测，测试效率高。

在其中一个实施例中，所述控制系统包括工业控制计算机、运动控制器、X轴驱动器及Y轴驱动器，所述运动控制器与所述工业控制计算机通讯连接，所述工业控制计算机能够通过所述运动控制器向所述X轴驱动器和所述Y轴驱动器发出控制指令，以使所述X轴驱动器驱动所述X轴运动单元移动第一设定位移、所述Y轴驱动器驱动所述Y轴运动单元移动第二设定位移。

在其中一个实施例中，所述控制系统还包括位移传感器控制单元，所述位移传感器控制单元与所述工业控制计算机通讯连接，用于将所述位移传感器的测量数据传输至所述工业控制计算机，所述工业控制计算机能够对所述测量数据进行存储和分析。

在其中一个实施例中，所述平面度检测装置还包括Z轴运动单元，所述Z轴运动单元设于所述Y轴运动单元，用于带动所述位移传感器沿Z方向移动。

在其中一个实施例中，所述Z轴运动单元包括伺服电机、丝杆及安装座，所述伺服电机的输出端连接于所述丝杆，所述安装座与所述丝杆螺纹连接，所述位移传感器设于所述安装座上，所述伺服电机包括保持制动器。

在其中一个实施例中，所述X轴运动单元包括两个直线电机和两个导轨，两个所述导轨平行设于所述基台，所述直线电机包括定子和动子，所述定子设于所述基台，所述动子固定于所述加工平台，所述动子在所述定子产生的磁场作用下能够带动所述加工平台沿所述导轨的轴向进行往复直线运动。

在其中一个实施例中，所述Y轴运动单元包括驱动件、滑座及弹性缓冲件，所述驱动件用于驱动所述滑座运动，所述滑座上设有凸柱，所述弹性缓冲件能够抵持于所述凸柱。

在其中一个实施例中，所述位移传感器包括激光位移传感器或超声波位移传感器。

在其中一个实施例中，所述位移传感器包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器发射出的信号被所述加工平台反射后进入所述信号接收器。

一种激光切割设备，包括所述的平面度检测装置。

附图说明

图1为一实施例中平面度检测装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图1中B处的放大图；

图4为一实施例中控制系统的示意图；

图5为加工平台的示意图；

图6为图5所示加工平台中待检测区域的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种激光切割设备，用于切割大幅面片状工件。激光切割设备包括加工平台200和平面度检测装置100，加工平台200用于放置待切割的工件，以对工件起到支撑作用。在对工件进行切割加工之前，需要检测加工平台200的平面度。在一实施例中，该工件为柔性OLED屏。

平面度检测装置100，用于检测加工平台200的平面度。平面度检测装置100包括基台10、桥架20、X轴运动单元30、Y轴运动单元40、位移传感器50及控制系统。桥架20设于基台10上。X轴运动单元30设于基台10，用于带动加工平台200沿X方向移动。Y轴运动单元40设于桥架20，用于带动位移传感器50沿Y方向移动。控制系统用于控制X轴运动单元30和Y轴运动单元40分别移动设定位移，以使位移传感器50能够依次测试出加工平台200上的多个测量点到位移传感器50的距离，且控制系统能够对测试数据进行处理以得到加工平台200的平面度。

上述平面度检测装置100，通过控制X轴运动单元30和Y轴运动单元40实现加工平台200和位移传感器50的相对运动，以便位移传感器50依次检测出加工平台200上多个测量点到位移传感器50的距离，并根据测试数据计算出加工平台200的平面度。实现了大幅面的加工平台200的自动化检测，测试效率高。

基台10和桥架20均为大理石材质，质量大，有利于提高平面度检测装置100的稳定性，避免测量过程中发生晃动而影响测量精度。桥架20跨设于基台10上方，Y轴运动单元40设于桥架20上，从而使设于Y轴运动单元40的位移传感器50位于加工平台200上方，以方便测量。

X轴运动单元30包括两个直线电机31和两个导轨32，两个导轨32平行设于基台10，直线电机31包括定子311和动子312，定子311设于基台10，动子312固定于加工平台200，动子312在定子311产生的磁场作用下能够带动加工平台200沿导轨32的轴向进行往复直线运动。由于加工平台200的幅面较大，设置两个导轨32和两个直线电机31，使得加工平台200运动过程中保持平稳。

请参阅图2和图3，Y轴运动单元40包括驱动件、滑座41及弹性缓冲件42，驱动件用于驱动滑座41沿Y方向运动。Y轴运动单元40还包括安装板43，滑座41在驱动件的带动下能够相对安装板43移动，滑座41上设有凸柱411，安装板43的端部设有弹性缓冲件42。当滑座41运动至极限位置时，弹性缓冲件42抵持于凸柱411，起到减速缓冲作用，防止滑座41与其他部件发生刚性碰撞而被损坏。驱动件可以是直线电机或旋转电机与丝杆螺母副的组合。

位移传感器50包括激光位移传感器或超声波位移传感器。

位移传感器50包括信号发射器和信号接收器，信号发射器发射出的信号被加工平台200反射后进入信号接收器，根据三角测量原理计算出测量点到信号发射器的距离。

平面度检测装置100还包括Z轴运动单元60，Z轴运动单元60设于Y轴运动单元40，用于带动位移传感器50沿Z方向移动。在开始测量前，通过Z轴运动单元60调节位移传感器50的高度，以确保加工平台200处于位移传感器50的测量范围内。

调整到位后，应固定位移传感器50的高度，即测量过程中，位移传感器50与加工平台200在竖直方向的距离应保持不变，以保证平面度测量的准确性。

Z轴运动单元60包括伺服电机61和丝杆，伺服电机61的输出端连接于丝杆，Z轴运动单元60还包括安装座62，安装座62与丝杆螺纹连接，位移传感器50设于安装座62上，伺服电机61包括保持制动器。保持制动器用来在伺服电机61停止时候锁定位置，避免伺服电机61由于外力作用发生运动，使得测量过程中位移传感器50在Z方向保持静止。

请参阅图4，控制系统包括工业控制计算机、运动控制器、X轴驱动器及Y轴驱动器，运动控制器与工业控制计算机通讯连接，工业控制计算机能够通过运动控制器向X轴驱动器和Y轴驱动器发出控制指令，以使X轴驱动器驱动X轴运动单元30移动第一设定位移、Y轴驱动器驱动Y轴运动单元40移动第二设定位移。

工业控制计算机提供用户操作界面，用户可以进行参数调整及测试路径编写，并通过LAN协议，将运动程序输入到运动控制器中，再通过运动控制器控制X轴驱动器和Y轴驱动器，进而控制X轴运动单元30和Y轴运动单元40，实现相应的动作。X轴驱动器用于驱动X轴运动单元30，Y轴驱动器用于驱动Y轴运动单元40。

控制系统还包括位移传感器控制单元，位移传感器控制单元与工业控制计算机通讯连接，用于将位移传感器50的测量数据传输至工业控制计算机，工业控制计算机能够对测量数据进行存储和分析。

位移传感器50和位移传感器控制单元通过光纤连接，位移传感器50将测量数据传输至位移传感器控制单元，位移传感器控制单元通过RS232协议，将测量数据传送到工业控制计算机。

控制系统还包括Z轴驱动器，Z轴驱动器与运动控制器通讯连接，用于驱动Z轴运动单元。

平面度检测装置100的检测方法包括以下步骤：

请参阅图5和图6，将加工平台200的表面划分为若干待检测区域200a，每一个待检测区域200a包括若干测量点200b。

控制系统根据测量点的位置信息，控制X轴运动单元30带动加工平台200移动第一设定位移、Y轴运动单元40带动位移传感器50移动第二设定位移，以便位移传感器50测量测量点到位移传感器50的距离，并将测量数据传输至控制系统。

重复上述步骤，直至所有测量点检测完毕。

控制系统分析比较得出所有测量点到位移传感器50的距离中的最大值a和最小值b，计算得到加工平台200的平面度等于a-b。

按照位移传感器50的检测次序，设定出第一测量点和第二测量点，即首先检测第一测量点，然后再对第二测量点进行检测。第一设定位移是指第二测量点和第一测量点沿X方向的坐标差值，第二设定位移是指第二测量点和第一测量点沿Y方向的坐标差值。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种平面度检测装置，用于检测加工平台的平面度，其特征在于，包括：基台、桥架、X轴运动单元、Y轴运动单元、位移传感器及控制系统，所述桥架设于所述基台上，所述X轴运动单元设于所述基台，用于带动所述加工平台沿X方向移动，所述Y轴运动单元设于所述桥架，用于带动所述位移传感器沿Y方向移动，所述控制系统用于控制所述X轴运动单元和所述Y轴运动单元分别移动设定位移，以使所述位移传感器能够依次测试出所述加工平台上的多个测量点到所述位移传感器的距离，且所述控制系统能够对测试数据进行处理以得到所述加工平台的平面度。

2.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述控制系统包括工业控制计算机、运动控制器、X轴驱动器及Y轴驱动器，所述运动控制器与所述工业控制计算机通讯连接，所述工业控制计算机能够通过所述运动控制器向所述X轴驱动器和所述Y轴驱动器发出控制指令，以使所述X轴驱动器驱动所述X轴运动单元移动第一设定位移、所述Y轴驱动器驱动所述Y轴运动单元移动第二设定位移。

3.根据权利要求2所述的平面度检测装置，其特征在于，所述控制系统还包括位移传感器控制单元，所述位移传感器控制单元与所述工业控制计算机通讯连接，并用于将所述位移传感器的测量数据传输至所述工业控制计算机，所述工业控制计算机能够对所述测量数据进行存储和分析。

4.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述平面度检测装置还包括Z轴运动单元，所述Z轴运动单元设于所述Y轴运动单元，用于带动所述位移传感器沿Z方向移动。

5.根据权利要求4所述的平面度检测装置，其特征在于，所述Z轴运动单元包括伺服电机、丝杆及安装座，所述伺服电机的输出端连接于所述丝杆，所述安装座与所述丝杆螺纹连接，所述位移传感器设于所述安装座上，所述伺服电机包括保持制动器。

6.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述X轴运动单元包括两个直线电机和两个导轨，两个所述导轨平行设于所述基台，所述直线电机包括定子和动子，所述定子设于所述基台，所述动子固定于所述加工平台，所述动子在所述定子产生的磁场作用下能够带动所述加工平台沿所述导轨的轴向进行往复直线运动。

7.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述Y轴运动单元包括驱动件、滑座及弹性缓冲件，所述驱动件用于驱动所述滑座运动，所述滑座上设有凸柱，所述弹性缓冲件能够抵持于所述凸柱。

8.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述位移传感器包括激光位移传感器或超声波位移传感器。

9.根据权利要求1所述的平面度检测装置，其特征在于，所述位移传感器包括信号发射器和信号接收器，所述信号发射器发射出的信号被所述加工平台反射后进入所述信号接收器。

10.一种激光切割设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的平面度检测装置。

Images