CN104741795A - 一种小片ogs高效激光蚀刻装置 - Google Patents

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段光前
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Abstract

本发明公开了一种小片OGS高效激光蚀刻装置，包括工件安置机构、双CCD抓标机构和扫描蚀刻机构，工件安置机构包括光学平台、DD马达和吸附平台；在一个工件蚀刻加工的同时，吸附平台上的另一个工位可以同时完成上料操作；DD马达带动吸附平台旋转180°，将下一片工件传送至激光蚀刻范围内，同时将已加工好的工件传送至上下料工位。本发明既消除了抓标运动所需时间，大幅提升生产效率，同时提高了人工利用率，能完成普通激光蚀刻机近两倍的产出，亦无需使用XY轴运动平台，降低了设备成本。

Description

一种小片OGS高效激光蚀刻装置
技术领域
本发明涉及激光蚀刻机设备制造领域，尤其涉及一种小片OGS高效激光蚀刻装置。
背景技术
现有的OGS激光蚀刻机在蚀刻加工前，均需通过移动待加工件，使得待加工件上的两个Mark标置于CCD相机的视野范围内，在CCD识别待加工件的相对位置后，然后由工控机控制运动平台将其移动至透镜下方的工作中心，并控制激光器和扫描振镜完成线路的蚀刻加工。
由此不难看出，定位需要多次移动XY轴运动平台，浪费大量时间，长时间的频繁运动也将影响设备的精度和稳定性；需要购置XY轴运动平台，其机械结构和运动控制均较为复杂，成本较高；在前一个待加工OGS没有完成加工前，无法进行下一片的上料等准备工作，人工利用率和生产效率低。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种无需XY轴运动平台，能够高效完成激光加工工作的一种小片OGS高效激光蚀刻装置。
本发明的技术方案是这样实现的：一种小片OGS高效激光蚀刻装置，包括工件安置机构、双CCD抓标机构和扫描蚀刻机构，所述工件安置机构包括光学平台、底座设置在光学平台中心处的DD马达以及中心处固定在DD马达旋转端的吸附平台；所述双CCD抓标机构包括X轴位移台、Y轴位移台、Z轴位移台、两台CCD相机、两个同轴光以及两个棱镜，所述Y轴位移台由两个对称结构组成，且分别固定在X轴位移台两端，Z轴位移台同样由两个对称结构组成，且分别固定在两Y轴位移台近吸附平台一端，所述两个同轴光分别固定在Z轴位移台上并与X轴位移台平行，所述两台CCD相机固定于两同轴光的远吸附平台一侧，所述两棱镜固定于两同轴光的近吸附平台一侧；所述扫描蚀刻机构包括激光器、振镜和透镜，所述激光器与振镜的入光口连接，透镜水平设置在振镜扫描口下方中心处。
作为对本发明的进一步改进，所述DD马达的旋转角度恒定设为180°。
作为对本发明的进一步改进，所述透镜扫描的工作面积大于待加工件的表面积。
作为对本发明的进一步改进，所述吸附平台的吸附面积大于振镜扫描面积的两倍。
本发明的有益效果是，在一个工件蚀刻加工的同时，吸附平台上的另一个工位可以同时完成上料操作。待前一个工件蚀刻完成后，工作人员启动开始按钮，DD马达带动吸附平台旋转180°，将下一片工件传送至激光蚀刻范围内，同时将已加工好的工件传送至上下料工位；循环往复不断生产，既消除了抓标运动所需时间，大幅提升生产效率，同时提高了人工利用率，能完成普通激光蚀刻机近两倍的产出，亦无需使用XY轴运动平台，降低了设备成本。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、光学平台，2、DD马达，3、吸附平台，4、X轴位移台，5、Y轴位移台，6、Z轴位移台，7、CCD相机，8、同轴光，9、棱镜，10、激光器，11、振镜，12、透镜，13、第一工件，14、第二工件。
具体实施方式
如图1所示，本发明的一种小片OGS高效激光蚀刻装置，包括工件安置机构、双CCD抓标机构和扫描蚀刻机构。
工件安置机构包括光学平台1、底座设置在光学平台1中心处的DD马达2以及中心处固定在DD马达2旋转端的吸附平台3。其中，DD马达2的旋转角度恒定设为180°，且吸附平台3的吸附面积大于振镜11扫描面积的两倍，这样即可使得吸附平台3可同时放置两个工件，且前一个工位处于加工时，后一个工位可以进行上下料工作。
双CCD抓标机构包括X轴位移台4、Y轴位移台5、Z轴位移台6、两台CCD相机7、两个同轴光8以及两个棱镜9；Y轴位移台5由两个对称结构组成，且分别固定在X轴位移台4两端，Z轴位移台6同样由两个对称结构组成，且分别固定在两Y轴位移台5近吸附平台3一端；两个同轴光8分别固定在Z轴位移台6上并与X轴位移台4平行，两台CCD相机7固定于两同轴光8的远吸附平台3一侧，两棱镜9固定于两同轴光8的近吸附平台3一侧。
扫描蚀刻机构包括激光器10、振镜11和透镜12，激光器10与振镜11的入光口连接，透镜12水平设置在振镜11扫描口下方中心处。
实施工作时，将第一工件13放置在振镜11扫描的工作范围内，并使得第一工件13两个对角上的Mark标（图未示）置于双CCD相机7的视野范围内，此时，由CCD相机7同步抓取Mark标并识别出第一工件13的相对位置，由工控机（图未示）控制激光器10完成蚀刻加工；在第一工件13蚀刻加工的同时，吸附平台3上可进行上一个工件的下料工作和第二工件14的上料工作，待第一工件13完成蚀刻加工后，工作人员开启DD马达2，使得吸附平台3旋转180°，将第二工件14送至加工范围内，然后完成第一工件13的下料工作和下一个工件的上料工作，照此即可循环生产，大幅提升小片OGS的生产效率，同时也无需XY轴运动平台，降低了设备成本。
本发明的具体操作步骤如下：
1、根据振镜扫描中心和待蚀刻工件的相关尺寸大致确定好待加工件的摆放位置，在吸附平台上安放限位块以保证每次上料时工件都基本上处于同一位置。
2、根据待加工件的位置，将2个CCD分别移动至工件右上角和右下角两个靶标（Mark点）上方，并锁紧。
3、进行CCD标定，使得抓标后控制软件能够准确计算出工件的具体位置，并能控制振镜精确完成图形蚀刻。
4、上料，将待加工件放好后启动蚀刻系统，工件将被自动吸附在吸附平台上，并旋转180°进入到待加工位置。
5、DD马达运动到位后，双CCD同时抓取2个靶标，计算出工件的具体位置，由工控机控制扫描蚀刻机构完成蚀刻；蚀刻的同时，工作人员可以进行第二片OGS的上料。
6、第一片蚀刻完成，且第二片上料完毕，由工作人员再次启动加工，第二片被自动吸附在吸附平台上，DD马达旋转180°，将第二片送入加工位置。DD马达旋转到位后，第一片被自动松开，便于工作人员取下已加工完成的工件，并放好第三片待加工件。如此循环往复，持续生产。

Claims (4)

1.一种小片OGS高效激光蚀刻装置，包括工件安置机构、双CCD抓标机构和扫描蚀刻机构，其特征在于：所述工件安置机构包括光学平台、底座设置在光学平台中心处的DD马达以及中心处固定在DD马达旋转端的吸附平台；所述双CCD抓标机构包括X轴位移台、Y轴位移台、Z轴位移台、两台CCD相机、两个同轴光以及两个棱镜，所述Y轴位移台由两个对称结构组成，且分别固定在X轴位移台两端，Z轴位移台同样由两个对称结构组成，且分别固定在两Y轴位移台近吸附平台一端，所述两个同轴光分别固定在Z轴位移台上并与X轴位移台平行，所述两台CCD相机固定于两同轴光的远吸附平台一侧，所述两棱镜固定于两同轴光的近吸附平台一侧；所述扫描蚀刻机构包括激光器、振镜和透镜，所述激光器与振镜的入光口连接，透镜水平设置在振镜扫描口下方中心处。
2.根据权利要求1所述的一种小片OGS高效激光蚀刻装置，其特征在于：所述DD马达的旋转角度恒定设为180°。
3.根据权利要求1所述的一种小片OGS高效激光蚀刻装置，其特征在于：所述透镜扫描的工作面积大于待加工件的表面积。
4.根据权利要求1所述的一种小片OGS高效激光蚀刻装置，其特征在于：所述吸附平台的吸附面积大于振镜扫描面积的两倍。
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