阅读说明：本技术 切割边缘检测装置和激光切割设备 (Cutting edge detection device and laser cutting equipment ) 是由 喻浩 许维 邱忠明 温彬 王雪辉 于 2019-12-20 设计创作，主要内容包括：本发明的实施例提供了一种切割边缘检测装置和激光切割设备,涉及激光切割领域。该切割边缘检测装置包括第一反射模块、第一聚焦模块、第二反射模块、第二聚焦模块和检测模块；第一反射模块、第一聚焦模块、第二反射模块和第二聚焦模块用于供检测光线依次经过,并将检测光线引导至待切割部件；检测光线能够被待切割部件反射,并折返至检测模块；第二反射模块和第二聚焦模块还用于供切割光线依次经过,并将切割光线引导至待切割部件,切割光线用于切割待切割部件；检测模块用于检测是否接收到检测光线的折返光线。上述的切割边缘检测装置和激光切割设备能够在切割的同时检测切割边缘,有利于提高切割质量。(The embodiment of the invention provides a cutting edge detection device and laser cutting equipment, and relates to the field of laser cutting. The cutting edge detection device comprises a first reflection module, a first focusing module, a second reflection module, a second focusing module and a detection module; the first reflection module, the first focusing module, the second reflection module and the second focusing module are used for allowing detection light rays to pass through in sequence and guiding the detection light rays to a part to be cut; the detection light can be reflected by the part to be cut and is turned back to the detection module; the second reflection module and the second focusing module are also used for allowing cutting light rays to sequentially pass through and guiding the cutting light rays to a part to be cut, and the cutting light rays are used for cutting the part to be cut; the detection module is used for detecting whether the returning light of the detection light is received or not. The cutting edge detection device and the laser cutting equipment can detect the cutting edge while cutting, and are favorable for improving the cutting quality.)

切割边缘检测装置和激光切割设备

技术领域

本发明涉及激光切割领域，具体而言，涉及一种切割边缘检测装置和激光切割设备。

背景技术

激光切割可以取代传统金刚石刀具加工，被广泛用于玻璃材料的去除成型工艺之中。在激光玻璃切割中，当激光聚焦光束从玻璃边缘进入其表面开始切割时，会聚光线会在一定厚度玻璃的端面和下表面发生折射及反射，这些具有一定能量的非必要光会对玻璃的上表面产生损伤。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种切割边缘检测装置和激光切割设备，其能够在切割的同时检测切割边缘，有利于提高切割质量。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，实施例提供一种切割边缘检测装置，包括第一反射模块、第一聚焦模块、第二反射模块、第二聚焦模块和检测模块；所述第一反射模块、第一聚焦模块、所述第二反射模块和所述第二聚焦模块用于供检测光线依次经过，并将所述检测光线引导至待切割部件；所述检测光线能够被所述待切割部件反射，并在反射后依次沿所述第二聚焦模块、所述第二反射模块、所述第一聚焦模块和所述第一反射模块折返至所述检测模块；所述第二反射模块和所述第二聚焦模块还用于供切割光线依次经过，并将所述切割光线引导至所述待切割部件，所述切割光线用于切割所述待切割部件；所述检测模块用于检测是否接收到所述检测光线的折返光线。

在可选的实施方式中，所述第一反射模块包括第一反射镜和旋转组件，所述第一反射镜与所述旋转组件传动连接，所述旋转组件用于调节所述第一反射镜对光线的反射角度，所述第一反射镜用于反射所述检测光线和所述折返光线。

在可选的实施方式中，所述第一聚焦模块包括第一聚焦镜和安装座，所述第一聚焦镜安装于所述安装座上，所述第一聚焦镜用于对所述检测光线聚焦。

在可选的实施方式中，所述第二反射模块包括双向分光压盖、支撑座和第二反射镜，所述第二反射镜和所述双向分光压盖均安装于所述支撑座上，所述第二反射镜能够相对所述支撑座转动，用于反射所述切割光线、所述检测光线和所述折返光线。

在可选的实施方式中，所述第二聚焦模块包括固定座和第二聚焦镜，所述第二聚焦镜安装于所述固定座上，所述第二聚焦镜用于聚焦所述切割光线和所述检测光线。

在可选的实施方式中，所述第二聚焦模块还包括第三反射镜，所述第三反射镜安装于所述固定座上并位于所述第二聚焦镜和所述第二反射模块之间，用于使在所述第二反射模块和所述第二聚焦镜之间传递的光线经过所述第三反射镜。

在可选的实施方式中，所述检测模块包括检测探头、安装架和调节镜架，所述检测探头通过所述调节镜架安装于所述安装架上，所述检测探头用于检测是否有所述折返光线，并将检测结果发送至控制器。

在可选的实施方式中，所述切割边缘检测装置还包括准直模块，所述准直模块用于对所述检测光线准直。

在可选的实施方式中，所述切割边缘检测装置还包括光源，所述光源用于发射所述检测光线。

第二方面，实施例提供一种激光切割设备，包括如前述实施方式中任一项所述的切割边缘检测装置。

本发明实施例的有益效果包括，例如：该切割光线依次沿着第二发射模块和第二聚焦模块传递至待切割部件上。检测光线沿第一反射模块、第一聚焦模块、第二反射模块和第二聚焦模块传递至待切割部件上。在待切割部件上，切割光线和检测光线的光斑同心，在切割过程中检测光线在待切割部件的反射作用下产生折返光线，该折返光线沿着第二聚焦模块、第二反射模块、第一聚焦模块和第一反射模块传递至检测模块。在切割光线和检测光线到达带切割部件的边缘时，即在切割边缘时，此时检测光线无法被待切割部件翻身，即在待切割部件的切割边缘时，不能产生折返光线，检测模块不能接收到折返光线，并由此判定切割光线和检测光线处于切割的边缘。本发明实施例提供的激光切割设备具有良好的边缘检测效果，可以实现高质量切割作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例所述的激光切割设备的结构示意图；

图2为图1中的切割边缘检测装置的结构示意图；

图3为图2中的切割边缘检测装置在另一视角下的结构示意图。

图标：10-激光切割设备；20-待切割部件；100-切割边缘检测装置；110-第一反射模块；111-第一反射镜；112-旋转组件；120-第一聚焦模块；121-第一聚焦镜；122-安装座；130-第二反射模块；131-双向分光压盖；132-支撑座；133-第二反射镜；140-第二聚焦模块；141-固定座；142-第二聚焦镜；143-第三反射镜；150-检测模块；151-检测探头；152-安装架；153-调节镜架；160-光源；200-激光发射装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1至图3，本实施例提供了一种激光切割设备10，其用于对待切割部件20进行切割，该待切割部件20可以为玻璃等。本发明实施例所述的激光切割设备10具有切割边缘检测功能，能够有效减少待切割部件20的损伤，从而提高激光切割的质量。

需要说明的是，该激光切割设备10包括激光发射装置200和切割边缘检测装置100。其中，激光发射装置200用于发出激光，该激光为切割待切割部件20的切割光线；切割边缘检测装置100能够实现对切割边缘的检测，并判断切割位置是否处于待切割部件20的边缘。

本发明实施例中，该切割边缘检测装置100能够在待切割部件20的切割作业过程中实时检测其是否处于边缘，以便在检测到处于待切割部件20边缘时对激光发射装置200进行调节，比如延迟出光或者关闭激光发射装置200。

在本发明实施例中，该切割边缘检测装置100包括第一反射模块110、第一聚焦模块120、第二反射模块130、第二聚焦模块140和检测模块150；第一反射模块110、第一聚焦模块120、第二反射模块130和第二聚焦模块140用于供检测光线依次经过，并将检测光线引导至待切割部件20；检测光线能够被待切割部件20反射，并在反射后依次沿第二聚焦模块140、第二反射模块130、第一聚焦模块120和第一反射模块110折返至检测模块150；第二反射模块130和第二聚焦模块140还用于供切割光线依次经过，并将切割光线引导至待切割部件20，切割光线用于切割待切割部件20；检测模块150用于检测是否接收到检测光线的折返光线。

需要说明的是，在本发明实施例中，该激光切割设备10在使用时，激光发射装置200和切割边缘检测装置100同时运行，其中激光发射装置200发射切割光线，该切割光线依次沿着第二发射模块和第二聚焦模块140传递至待切割部件20上，随着两者的相对移动，实现对待切割部件20的切割。同时，通过切割边缘检测装置100的第一反射模块110发射检测光线，反射光线沿着第一发射模块、第一聚焦模块120、第二反射模块130和第二聚焦模块140传递至待切割部件20。在待切割部件20上，切割光线和检测光线的光斑同心，在切割过程中检测光线在待切割部件20的反射作用下产生折返光线，该折返光线沿着第二聚焦模块140、第二反射模块130、第一聚焦模块120和第一反射模块110传递至检测模块150。在切割光线和检测光线到达带切割部件的边缘时，即在切割边缘时，此时检测光线无法被待切割部件20翻身，即在待切割部件20的切割边缘时，不能产生折返光线，检测模块150不能接收到折返光线，并由此判定切割光线和检测光线处于切割的边缘。

本实施例提供的激光切割设备10能够对切割过程中的位置进行检测，从而识别出待切割部件20的边缘位置，在处于边缘位置时，能够及时提供给操作人员或者激光发射装置200，以使激光发射设备进行延迟出光的操作，有效减少非必要光的能量聚集，减轻待切割部件20的损伤，提高切割质量。

同时，也需要说明的是，根据检测模块150判定出切割光线和检测光线处于切割边缘时，可以通过控制器控制激光发射装置200，以使其延迟出光或者关机，从而有效的减少了待切割部件20的边缘端面对汇聚光的折反，减少了非必要光在待切割部件20上的能量聚集，很大程度的减轻了待切割部件20损伤问题。比如本发明实施例所述的激光切割设备10能够用于切割玻璃，通过玻璃的反射作用使检测光线产生折返光线，在边缘位置玻璃不能反射检测光线，从而实现对边缘位置的检测。该切割边缘检测装置100能有效减少玻璃边缘端面对汇聚光的折反，从而减少非必要光在玻璃上表面的能量聚集，很大程度的减轻了玻璃损伤问题。也就是说，提高了激光切割的质量。

在本发明实施例中，切割光线和检测光线共用第二反射模块130和第二聚焦模块140，一方面使得两者能够在待切割件上的光斑同心，保证两者同步，实现及时检测出边缘位置；另一方面，也能够节约零部件的使用，以及有利于结构紧凑，方便使用。

在可选的实施方式中，上述的切割边缘检测装置100还可以包括光源160，光源160用于发射检测光线。也就是说，该切割边缘检测装置100可以自带光源160，该光源160可以为红光光源160、蓝光光源160等。比如该光源160为红光光源160，利用红光大光斑的折返光作为边缘检测的触发信号，使边缘探测有足够的响应时间，提高检测的可靠性。

请参考图2和图3，在可选的实施方式中，上述的第一反射模块110可以包括第一反射镜111和旋转组件112，第一反射镜111与旋转组件112传动连接，旋转组件112用于调节第一反射镜111对光线的反射角度，第一反射镜111用于反射检测光线和折返光线。

可选地，该旋转组件112可以由电机驱动转动，也可以手动调节，本实施例对于旋转组件112的具体结构不做限定。

此外，对于需要准直的入射光线，在可选的实施方式中，该切割边缘检测装置100还可以包括准直模块，准直模块用于对检测光线准直。该准直模块可以设置在光源160与第一反射模块110之间，用于对光源160发出的光线准直。

可选地，该准直模块可以为准直镜及其安装结构。

在可选的实施方式中，上述的第一聚焦模块120可以包括第一聚焦镜121和安装座122，第一聚焦镜121安装于安装座122上，第一聚焦镜121用于对检测光线聚焦。

可以理解的是，上述的安装座122用于安装第一聚焦镜121，安装座122与第一聚焦镜121之间可以进行调节，以调节第一聚焦镜121与第一反光镜和第二反光镜之间的距离和角度等参数。

在可选的实施方式中，上述的第二反射模块130可以包括双向分光压盖131、支撑座132和第二反射镜133，第二反射镜133和双向分光压盖131均安装于支撑座132上，第二反射镜133能够相对支撑座132转动，用于反射切割光线、检测光线和折返光线。

可选地，该双向分光压盖131能够同时供两束光线通过第二反光镜。可选地，在图所示的方案中，切割光线和检测光线是相互垂直的。当然，并不仅限于此，切割光线和检测光线也可以成其他的角度，比如锐角等。

在可选的实施方式中，上述的第二聚焦模块140可以包括固定座141和第二聚焦镜142，第二聚焦镜142安装于固定座141上，第二聚焦镜142用于聚焦切割光线和检测光线。

进一步地，上述第二聚焦模块140还可以包括第三反射镜143，第三反射镜143安装于固定座141上并位于第二聚焦镜142和第二反射模块130之间，用于使在第二反射模块130和第二聚焦镜142之间传递的光线经过第三反射镜143。

也就是说，将第三反光镜和第二聚焦镜142通过同一固定座141进行安装，该第二聚焦镜142和第三反光镜集成于同一结构能够使结构紧凑、简单，便于安装和调教。

在可选的实施方式中，检测模块150包括检测探头151、安装架152和调节镜架153，检测探头151通过调节镜架153安装于安装架152上，检测探头151用于检测是否有折返光线，并将检测结果发送至控制器。

可选地，该检测探头151可以为感光元件，比如感光二极管等。

可以理解的是，该安装架152用于安装检测探头151和调节镜架153，调节镜架153能够对检测探头151进行调节，该调节镜架153可以通过旋钮的方式进行调节，也可以通过其他的方式进行调节。

需要说明的是，该检测探头151可以检测是否有折返光线射入，检测探头151在有折返光线射入时和没有折返光线射入时向控制器发出的信号不同，比如在有折返光线射入时发出高电平，没有折返光线射入时，发出低电平。控制器根据检测探头151发出的不同信号自动判断是否位于切割边缘。在某些实施例中，该控制器可以与激光发射装置200电连接，用于控制激光发射装置200的工作状态。控制器获得该信息后，此时，控制器能够自动地控制激光发射装置200延迟发出激光，从而减少非必要光线聚集，保证切割质量。

需要说明的是，上述的第一反射模块110、第一聚焦模块120、第二反射模块130、第二聚焦模块140和检测模块150可以均安装在同一平台上，从而有利于调教。

请结合参考图1至图3，本发明实施例的有益效果包括，例如：激光发射装置200和切割边缘检测装置100同时运行，其中激光发射装置200发射切割光线，该切割光线依次沿着第二发射模块和第二聚焦模块140传递至待切割部件20上，随着两者的相对移动，实现对待切割部件20的切割。同时，通过切割边缘检测装置100的第一反射模块110发射检测光线，反射光线沿着第一发射模块、第一聚焦模块120、第二反射模块130和第二聚焦模块140传递至待切割部件20。在待切割部件20上，切割光线和检测光线的光斑同心，在切割过程中检测光线在待切割部件20的反射作用下产生折返光线，该折返光线沿着第二聚焦模块140、第二反射模块130、第一聚焦模块120和第一反射模块110传递至检测模块150。在切割光线和检测光线到达带切割部件的边缘时，即在切割边缘时，此时检测光线无法被待切割部件20翻身，即在待切割部件20的切割边缘时，不能产生折返光线，检测模块150不能接收到折返光线，并由此判定切割光线和检测光线处于切割的边缘。本发明实施例提供的激光切割设备10具有良好的边缘检测效果，可以实现高质量切割作业。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。