CN105234562B - Pi覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法，该系统包括：工控机，激光器、振镜系统、长焦距场镜、定位CCD、输送装置和除碳装置，其中，所述激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置皆与所述工控机连接，所述输送装置上设置有用于放置待加工PI覆盖膜的平台，当PI覆盖膜被加工时，所述平台由输送装置从长焦距场镜加工位驱动至除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊，所述定位CCD用于对长焦距场镜加工位进行监测定位，本发明通过工控机对激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置的自动控制，能够实现对PI覆盖膜的大幅面自动激光切割，同时实现表面自动除碳化。

Description

PI覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法
技术领域
本发明涉及激光技术领域，具体涉及一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法。
背景技术
PI（PolyimideFilm，聚酰亚胺薄膜）覆盖膜作为一种特种工程材料，已广泛应用在微电子、液晶、分离膜、激光、航空、纳米、航天等领域，PI覆盖膜在工业应用中，需要进行精密的纹理切割，对于大幅面PI覆盖膜切割，通常的方法是采用激光振镜系统结合X-Y电机模组，即先通过激光振镜系统进行小幅面切割，再通过X-Y电机模组的移动进行拼接切割，从而实现大幅面的切割，系统设备成本高，切割拼接精度影响PI覆盖膜质量；同时，进行激光切割后，PI覆盖膜的切割边缘会存在碳化，表面会存在粉尘，大大影响PI覆盖膜质量，需通过人工采用液剂进行手工擦拭和除尘，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的在于提出一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法，能够实现对PI覆盖膜的大幅面自动激光切割，同时实现表面自动除碳化。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
作为本发明的一个方面，提供的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，包括：工控机，激光器、振镜系统、长焦距场镜、定位CCD、输送装置和除碳装置，其中，所述激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置皆与所述工控机连接，所述输送装置上设置有用于放置待加工PI覆盖膜的平台，当PI覆盖膜被加工时，所述平台由输送装置从长焦距场镜加工位驱动至除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊，所述定位CCD位于所述长焦距场镜加工位的上方以对所述长焦距场镜加工位进行监测定位。
优选地，所述定位CCD包括：第一定位CCD和第二定位CCD。
优选地，还包括用于调整光束的光束调整装置，所述光束调整装置设置于激光器与振镜系统之间。
优选地，所述光束调整装置包括：激光扩束镜、衰减器和光阑。
优选地，所述振镜系统为X-Y方向振动扫描系统。
优选地，当所述平台位于长焦距场镜加工位时，所述工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工。
优选地，所述除碳装置为辊对辊除碳装置，包括上辊和下辊，所述下辊由工控机控制自动加装除碳化液剂。
优选地，所述除碳化液剂为酒精。
优选地，所述除碳装置包括一级除碳装置和二级除碳装置。
作为本发明的另一个方面，提供的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳方法，适用于上述的PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，包括：
将待加工PI覆盖膜调整至预设的长焦距场镜加工位；
启动激光器发射激光，所述激光经过光束调整装置、振镜系统及长焦距场镜到达待加工PI覆盖膜表面；
工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工；
通过工控机控制输送装置将切割后的PI覆盖膜移动至预设的除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊；
通过工控机控制除碳装置去除PI覆盖膜切割边缘的碳化粉尘。
本发明的有益效果为：一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统及方法，该系统包括：工控机，激光器、振镜系统、长焦距场镜、定位CCD、输送装置和除碳装置，其中，所述激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置皆与所述工控机连接，所述输送装置上设置有用于放置待加工PI覆盖膜的平台，当PI覆盖膜被加工时，所述平台由输送装置从长焦距场镜加工位驱动至除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊，所述定位CCD位于所述长焦距场镜加工位的上方以对所述长焦距场镜加工位进行监测定位，本发明通过工控机对激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置的自动控制，能够实现对PI覆盖膜的大幅面自动激光切割，同时实现表面自动除碳化。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统的功能示意图。
图2是本发明实施例二提供的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳方法的流程图。
具体实施方式
下面结合图1-图2并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
图1是本实施例提供的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统的功能示意图。
一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，包括：工控机，激光器、振镜系统、长焦距场镜、定位CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合元件）、输送装置和除碳装置，其中，所述激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置皆与所述工控机连接，所述输送装置上设置有用于放置待加工PI覆盖膜的平台，当PI覆盖膜被加工时，所述平台由输送装置从长焦距场镜加工位驱动至除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊，所述定位CCD位于所述长焦距场镜加工位的上方以对所述长焦距场镜加工位进行监测定位。
在本实施例中，通过工控机对激光器、振镜系统、输送装置及除碳装置的自动控制，能够实现对PI覆盖膜的大幅面自动激光切割，同时实现表面自动除碳化。
在本实施例中，PI覆盖膜一般以卷状形式进行放置，本发明采用出卷辊将卷状PI覆盖膜进行拆分，并依次通过长焦距场镜加工位和至除碳装置加工位进行切割和除尘，最后由收卷辊将加工后的PI覆盖膜恢复为卷状，本系统针对PI覆盖膜的放置方式，采用辊对辊（Roll to Roll）的输送装置，提高了加工效率，整个系统采用单工控机形式，实现对激光器、振镜系统、输送装置和除碳装置的联动控制，切割幅面最大可达300 mm *300mm，切割效率达到400mm/s。
在本实施例中，所述定位CCD包括：第一定位CCD和第二定位CCD，第一定位CCD和第二定位CCD皆设置于长焦距场镜加工位的边缘处的正上方，本系统采用两个定位CCD的方式可以有效防止PI覆盖膜在经过长焦距场镜加工位时跑偏。
在本实施例中，还包括用于调整光束的光束调整装置，所述光束调整装置设置于激光器与振镜系统之间。
在本实施例中，所述光束调整装置包括：激光扩束镜、衰减器和光阑。
在本实施例中，所述振镜系统为X-Y方向振动扫描系统。
在本实施例中，当所述平台位于长焦距场镜加工位时，所述工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工。
在本实施例中，所述除碳装置为辊对辊除碳装置，通过滚动摩擦和除碳化液剂的作用，去除切PI覆盖膜割边缘的碳化粉尘，同时实现PI覆盖膜的自动输送和滚筒的自动加取除碳化液剂。除碳装置包括上辊和下辊，所述下辊由工控机控制自动加装除碳化液剂。
在本实施例中，所述除碳化液剂为酒精。
在本实施例中，所述除碳装置包括一级除碳装置和二级除碳装置，所述一级除碳装置和二级除碳装置结构相同，采用两级除碳装置，可以取得更好的除碳效果。
实施例二
如图2所示，一种PI覆盖膜自动激光切割除碳方法，包括：
S10、将待加工PI覆盖膜调整至预设的长焦距场镜加工位；
S20、启动激光器发射激光，所述激光经过光束调整装置、振镜系统及长焦距场镜到达待加工PI覆盖膜表面；
S30、工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工；
S40、通过工控机控制输送装置将切割后的PI覆盖膜移动至预设的除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊；
S50、通过工控机控制除碳装置去除PI覆盖膜切割边缘的碳化粉尘。
在本实施例中，所述除碳装置为辊对辊除碳装置，通过滚动摩擦和除碳化液剂的作用，去除切PI覆盖膜割边缘的碳化粉尘，同时实现PI覆盖膜的自动输送和滚筒的自动加取除碳化液剂，所述辊对辊除碳装置包括上辊和下辊，所述切割后的PI覆盖膜从上辊和下辊之间穿过，并由收卷辊将PI覆盖膜收成卷状。
以上所述仅为本发明的具体实施方式，这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方法，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，包括：工控机，激光器、振镜系统、长焦距场镜、定位CCD、输送装置和除碳装置，其中，所述激光器、振镜系统、定位CCD、输送装置及除碳装置皆与所述工控机连接，所述输送装置上设置有用于放置待加工PI覆盖膜的平台，当PI覆盖膜被加工时，所述平台由输送装置从长焦距场镜加工位驱动至除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊，所述定位CCD位于所述长焦距场镜加工位的上方以对所述长焦距场镜加工位进行监测定位，所述除碳装置为辊对辊除碳装置，包括上辊和下辊，所述下辊由工控机控制自动加装除碳化液剂，所述除碳装置包括一级除碳装置和二级除碳装置。
2.根据权利要求1所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，所述定位CCD包括：第一定位CCD和第二定位CCD。
3.根据权利要求1所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，还包括用于调整光束的光束调整装置，所述光束调整装置设置于激光器与振镜系统之间。
4.根据权利要求3所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，所述光束调整装置包括：激光扩束镜、衰减器和光阑。
5.根据权利要求1所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，所述振镜系统为X-Y方向振动扫描系统。
6.根据权利要求5所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，当所述平台位于长焦距场镜加工位时，所述工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工。
7.根据权利要求1所述的一种PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，所述除碳化液剂为酒精。
8.一种PI覆盖膜自动激光切割除碳方法，适用于权利要求1-7所述的PI覆盖膜自动激光切割除碳系统，其特征在于，包括：
将待加工PI覆盖膜调整至预设的长焦距场镜加工位；
启动激光器发射激光，所述激光经过光束调整装置、振镜系统及长焦距场镜到达待加工PI覆盖膜表面；
工控机控制振镜系统按照预设的切割图案和纹理对所述PI覆盖膜进行切割加工；
通过工控机控制输送装置将切割后的PI覆盖膜移动至预设的除碳装置加工位，其中，所述输送装置包括出卷辊和收卷辊；
通过工控机控制除碳装置去除PI覆盖膜切割边缘的碳化粉尘。
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