[发明专利]一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统

说明书

本发明公开了一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统，包括运动控制系统、机器视觉系统、激光功率闭环控制系统；所述运动控制系统包括用于控制激光划片设备顺序上电的逻辑控制及器件开关控制的逻辑控制器、运动执行系统以及定位激光开关光控制系统；所述机器视觉系统主要由LED光源、聚焦镜、CCD摄像机、图像采集卡、光学系统和计算机组成；所述LED光源包括LED同轴光源及LED背光源；所述激光功率闭环控制系统主要由运动控制器、波片电机、波片电机驱动器、激光功率采集模块、计算机组成；本发明只需要通过下位机硬件完成自动定位切割，提高加工精度。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统。

背景技术

目前，工业生产中，激光切割划片设备作为精密切割专用设备受到广泛应用；激光高速开关光的控制、以及在划片过程中激光能量的监控和补偿，在高精度半导体行业中显得尤其重要；目前行业中所用的运动控制系统，单一、响应慢，没有综合激光能量实时监控，且运动控制器的执行效率非常低；该控制方式使得运动平台到位和激光的触发开关响应延时较长，最终造成了划片过程中产生内缩现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统，本发明包括运动控制系统、机器视觉系统、激光功率闭环控制系统的设计，本发明在加工过程中只需要通过下位机硬件完成自动定位切割，提高加工精度。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统。

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种用于激光划片设备的机器视觉自动定位系统，包括运动控制系统、机器视觉系统、激光功率闭环控制系统；所述机器视觉系统获取工件的位置坐标值，所述运动控制系统根据所述机器视觉系统提供的工件的坐标值控制激光划片设备的激光器运动，在激光器运动过程中，所述激光功率闭环控制系统实时控制激光器的激光功率的输出；所述运动控制系统包括用于控制激光划片设备顺序上电的逻辑控制及器件开关控制的逻辑控制器、运动执行系统以及定位激光开关光控制系统，所述逻辑控制器将激光划片设备上电后，所述定位激光开关光控制系统用于控制激光划片设备上激光器的信号输入端；所述机器视觉系统主要由LED光源、聚焦镜、CCD摄像机、图像采集卡、光学系统和计算机组成；所述LED光源包括LED同轴光源及LED背光源；所述激光功率闭环控制系统主要由运动控制器、波片电机、波片电机驱动器、激光功率采集模块、计算机组成，所述激光功率采集模块对激光划片设备在划片过程中激光能量进行实时监控，并通过控制波片电机实时调节激光输出的能量；在本发明中，所述逻辑控制器为逻辑控制板卡，逻辑控制板卡可对其外形进行机械加工，可变性更高。

本发明只需要通过下位机硬件完成自动定位切割，提高了加工精度，同时激光功率闭环控制系统在切割过程中为激光加工功率做实时补偿，从而保证加工过程中的稳定性。

更进一步的，所述逻辑控制器配合激光划片设备的开关按钮、关机按钮、紧急停止按钮、钥匙开关、复位按钮完成开关动作，并控制压力传感器、安全闸门电磁阀、真空电磁阀、集尘电磁阀、继电器线圈、蜂鸣器、三色指示灯完成相应的动作。

所述运动执行系统主要由X/Y/Z轴及旋转轴电机、X/Y/Z轴及旋转轴驱动器、运动控制器、计算机组成，所述运动控制器通过连接线与X/Y轴的旋转驱动器连接，Z轴旋转轴驱动器与Z轴旋转轴电机为一体，同时安装在Z轴工作平台上；所述运动控制器主要为X/Y/Z轴及旋转驱动器提供模拟信号和脉冲信号并控制X/Y/Z轴及旋转轴电机运动，所述计算机用于人机交流并控制所述运动执行系统。