CN114211629B - 双轴划片机的y轴精度对准组件及对准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及芯片切割设备技术领域，提供了一种双轴划片机的Y轴精度对准组件及对准方法，该Y轴精度对准组件包括：补光栅工装、图像采集单元和控制单元；补光栅工装布置在第一Y轴上，补光栅工装包括定位片，定位片上设有至少一个定位标识。本发明预先将第二Y轴对准，同时利用第一Y轴上安装的补光栅工装的定位片为第一Y轴和第二Y轴的联动步进对准提供参照基准，控制单元根据第一Y轴和第二Y轴每次联动步进后第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第一Y轴进行补偿，保证第一Y轴与第二Y轴的同步精度，提升双轴划片机的两个Y轴同时对同一工件的切割质量；由于仅安装一个图像采集单元，安装简单且调试成本低。

Description

双轴划片机的Y轴精度对准组件及对准方法
技术领域
本发明涉及芯片切割设备技术领域，尤其是涉及一种双轴划片机的 Y 轴精度对准组件及对准方法。
背景技术
双轴划片机在硅片切割、晶圆切割以及特殊切割等加工过程中，主要以伺服电机驱动滚珠丝杠的方式带动Y轴（包括第一Y轴和第二Y轴）进行运动，由于伺服电机传动、滚珠丝杠和设备加工件本身均存在一定的误差，因此需要使用光栅尺位移传感器对双轴划片机的Y轴进行误差补偿，从而实现精度校准。
目前，现有双轴划片机主要采用两个第一Y轴和第二Y轴各自精度校准的方式，即先将标定尺放置在工作台上，线纹尺固定后，分别用第一Y轴和第二Y轴上显微镜查看标定尺的刻度线，将线纹尺刻度线与显微镜基准线对准后，Y轴伺服电机进行分度步进运动，每次步进运动中如存在误差，通过显微镜成像效果对误差进行补偿与调整，从而实现Y轴精度对准。
但是，现有双轴划片机采用第一Y轴和第二Y轴各自精度对准的方式，对准后第一Y轴和第二Y轴的偏差较大，从而影响设备切割精度；同时由于采用双轴各自对准的方式，在Y轴精度调试前需准备两组显微镜，调试成本较高，而且安装两组显微镜耗时较长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双轴划片机的Y轴精度对准组件及对准方法，以解决现有双轴划片机的两个Y轴对准精度存在偏差且对准成本高的问题。
第一个方面，本发明实施例提供了一种双轴划片机的Y轴精度对准组件，包括：补光栅工装、图像采集单元和控制单元；
所述补光栅工装布置在所述双轴划片机的第一Y轴上，所述补光栅工装包括定位片，所述定位片上设有至少一个定位标识，所述定位标识用于为所述双轴划片机的第二Y轴和所述第一Y轴的联动步进对准提供参照基准；其中，所述第一Y轴与所述第二Y轴沿Y轴方向同轴设置；
所述图像采集单元布置在所述双轴划片机的第二Y轴上，所述图像采集单元的镜头用于正对所述定位片设置，使得在所述第二Y轴对准之后，获取包括其中一个所述定位标识的第一图像；
所述控制单元与所述图像采集单元电连接，用于根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后所述第一图像中所述定位标识的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴；其中，所述第一标定区域位于所述镜头对应的图像采集区域的第一预定位置。
可选地，所述双轴划片机的Y轴精度对准组件还包括：标定尺，所述标定尺布置在所述双轴划片机的切割工作台上，所述标定尺包括等间距排列的多个刻度标识，用于为所述双轴划片机的第二Y轴的步进对准提供参照基准；所述图像采集单元的镜头还用于当正对所述刻度标识设置时，获取包括其中一个所述刻度标识的第二图像；所述控制单元与所述图像采集单元电连接，用于根据每次步进后所述第二图像中所述刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并向用于驱动所述第二Y轴运动的第二驱动部件下发所述第二补偿参数，所述第二驱动部件基于所述第二补偿参数驱动所述第二Y轴；其中，所述第二标定区域位于所述镜头对应的图像采集区域的第三预定位置。
可选地，所述补光栅工装还包括：基座和调节板；所述基座的上端与所述第一Y轴连接，所述调节板的一端与所述基座的下端垂直连接，所述调节板的另一端沿着靠近所述图像采集单元的方向延伸，用于承载所述定位片。
可选地，所述基座的下端设有至少一个第一安装孔，所述第一安装孔内设置有内螺纹；所述调节板上设置有与所述第一 安装孔一一对应的第一导向孔，所述第一导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行，所述第一导向孔通过第一螺纹连接件与所述第一安装孔一一对位连接。
可选地，所述定位片远离所述调节板的一侧设有多个作为所述定位标识的实心圆台；多个所述实心圆台呈线性阵列排布，并且所述实心圆台的直径沿着列排列方向依次递增或者递减；所述列排列方向与X轴方向平行。
可选地，所述补光栅工装还包括：第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和所述第二夹块设置在所述调节板的上表面；所述第一夹块和所述第二夹块沿着所述定位片的对角线分布，并将所述定位片夹紧。
可选地，所述第一夹块和所述第二夹块上均设有第二安装孔，所述调节板上设有与所述第二安装孔一一对应的第二导向孔，所述第二导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行；所述第二导向孔通过第二螺纹连接件与所述第二安装孔一一对位连接。
第二个方面，本发明实施例还提供了一种双轴划片机的Y轴精度对准方法，基于第一个方面所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，包括：
在所述第二Y轴完成步进对准之后，调整所述定位片和所述第二Y轴的位置，使所述图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠；
驱动所述第二Y轴和所述第一Y轴联动步进，根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴。
可选地，所述使图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠，包括：
预先定义所述定位标识的成像区域沿Y轴方向的第一边界和第二边界、以及所述第一标定区域沿Y轴方向的第三边界和第四边界，使得所述第一边界和所述第二边界沿Y轴方向的距离与所述第三边界和所述第四边界沿Y轴方向的距离相等；
根据所述第一边界与所述第三边界或者所述第二边界与所述第四边界沿Y轴方向的位置偏差驱动所述第二Y轴，使得所述第一边界与所述第三边界重叠，且所述第二边界与所述第四边界重叠。
可选地，根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴，包括：
根据所述第一边界与所述第三边界沿Y轴方向的位置偏差、或者所述第二边界与所述第四边界沿Y轴方向的位置偏差确定所述第一补偿参数；
根据所述第一补偿参数向用于驱动第一Y轴运动的第一驱动部件发送所述第一补偿进给指令。
可选地，在根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数之后，以及在所述第二Y轴和所述第一Y轴下次联动步进之前，包括：
单独驱动所述第二Y轴，使所述图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域再次重叠。
可选地，所述第二Y轴的步进对准包括：
驱动切割工作台至第二预定位置，使所述图像采集单元在所述第二Y轴的零点位置获取的所述第二图像中所述刻度标识的成像区域与所述第二标定区域重叠；
驱动所述第二Y轴分度步进，根据所述第二Y轴每次步进后获取的所述第二图像中所述刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并基于所述第二补偿参数驱动所述第二Y轴。
本发明实施例至少具有以下技术效果：
本发明实施例提供的Y轴精度对准组件及对准方法，在第二Y轴标定对准之后，利用第一Y轴上安装的补光栅工装的定位片为第一Y轴和第二Y轴的联动步进对准提供参照基准，控制单元根据每次联动步进后第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第一Y轴进行补偿，保证第一Y轴与第二Y轴的同步精度，提升双轴划片机的两个Y轴同时对同一工件的切割质量；由于仅需要安装一个图像采集单元，安装简单且调试成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1为本发明实施例提供的一种双轴划片机和Y轴精度对准组件的安装示意图；
图2为本发明实施例提供的一种Y轴精度对准组件的补光栅工装的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种Y轴精度对准组件的补光栅工装的定位片的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种双轴划片机的Y轴精度对准组件的第一图像比对示意图；
图5为本发明实施例提供的一种双轴划片机的Y轴精度对准组件的第二图像比对示意图；
图6为本发明实施例提供的一种双轴划片机的Y轴精度对准方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种双轴划片机的Y轴精度对准方法中步骤S100的具体流程示意图；
图8为本发明实施例提供的一种双轴划片机的Y轴精度对准方法中步骤S200的具体的流程示意图；
图9为本发明实施例提供的另一种双轴划片机的Y轴精度对准方法的流程示意图。
图中：1-补光栅工装；110-定位片；111-定位标识；120-基座；130-调节板；140-第一夹块；150-第二夹块；160-加强筋板；2-图像采集单元；3-标定尺；4-第一Y轴；5-第二Y轴；6-切割工作台；7-第一驱动部件；8-第二驱动部件。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语），具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式 “一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
结合图1至图5所示，本发明实施例提供了一种双轴划片机的Y轴精度对准组件，该Y轴对准组件包括：标定尺3、补光栅工装1、图像采集单元2和控制单元。需要说明的是，双轴划片机包括两个沿Y轴方向同轴设置的Y轴结构，即本实施例中的第二Y轴5和第一Y轴4，且图1中示意的第一Y轴4位于第二Y轴5的左侧，利用第二Y轴5和第一Y轴4可同时采用两把切刀对工件（例如：芯片）进行切割。其中，第一Y轴4由第一驱动部件7驱动，使得第一Y轴4能够沿着第一导轨滑动；第二Y轴由第二驱动部件8驱动，使得第二Y轴能够沿着第二导轨滑动。本实施例中的第一导轨和第二导轨均安装在双轴划片机的龙门支架上，第一导轨和第二导轨的长度延伸方向与Y轴方向平行，且第一导轨位于第二导轨的上方。
具体地，本实施例中的标定尺3为常用的校准工具，标定尺3布置在双轴划片机位于切割工作台6上，切割工作台6可以通过沿X轴方向移动切割工作台6和/或旋转切割工作台6的方式移动至的第二预定位置。其中，标定尺3包括等间距排列的多个刻度标识，每个刻度标识即为标定尺3的一个刻度线，该刻度线用于为双轴划片机的第二Y轴5的步进对准提供参照基准。
可选地，本实施例中的标定尺3选用玻璃线纹尺，玻璃线纹尺上的刻度线的制作精度较高。
进一步地，补光栅工装1为第一Y轴4与第二Y轴5的联动对准专门设计的工装结构，补光栅工装1通过螺钉安装在双轴划片机的第一Y轴4的主体结构上。补光栅工装1包括定位片110，定位片110上设置有至少一个定位标识111，定位标识111位于定位片110的上表面，用于为第一Y轴4和第二Y轴5的联动步进对准提供参照基准。
本实施例中的图像采集单元2布置在双轴划片机的第二Y轴5上。在第二Y轴5的对准过程中，图像采集单元2的镜头用于当正对刻度标识设置，保证能够获取包括其中一个刻度标识的第二图像。在第一Y轴4的对准过程中，图像采集单元2的镜头用于正对定位片110设置，使得在第一Y轴4对准之后，能够获取包括其中一个定位标识111的第一图像。
进一步地，控制单元与图像采集单元2电连接，控制单元用于根据第二Y轴5每次步进后第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并向第二驱动部件8下发第二补偿参数，第二驱动部件8基于第二补偿参数驱动第二Y轴5运动，从而实现进给补偿，第二标定区域位于图像采集单元2的镜头对应的图像采集区域的第三预定位置。本实施例中首先利用标定尺3将第二Y轴5对准，使得对准后的第二Y轴5作为后续第一Y轴4对准的基准轴。其中，第二补偿参数有正负之分，具体可根据刻度标识的成像区域与第二标定区域的相对位置进行确定。
为了实现第一Y轴4与第二Y轴5的同步进给，控制单元还用于根据第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于第一补偿参数驱动第一Y轴4，第一标定区域位于镜头对应的图像采集区域的第一预定位置。其中，第一补偿参数有正负之分，具体可根据定位标识111的成像区域与第一标定区域的相对位置进行确定。
可选地，为了提升图像校准精度，本实施例中的图像采集单元2采用显微镜系统，显微镜系统的放大倍数较高，可快速捕捉刻度标识和定位标识111的位置，并且对准精度较高。当图像采集单元2采用显微镜系统时，显微镜系统自带的两条标定线之间的区域即可作为第一标定区域或者第二标定区域。需要说明的是，图4和图5中第一图像和第二图像均为显微镜系统中的成像，显微镜系统中的成像相对于实际的位置顺时针旋转了90度。
本实施例中双轴划片机的Y轴（第一Y轴4和第二Y轴5）精度对准的原理如下：
首先利用与Y轴方向平行设置的标定尺3的刻度标识对第二Y轴5的进给位置进行对准，初始状态下镜头先获取其中一个刻度标识的成像区域与第二标定区域重叠。将第二Y轴5从其零点位置向终点位置逐个步进，如果第二Y轴5每次步进后刻度标识的成像区域都位于该第二标定区域内，则说明第二Y轴5的依次步进都是对准的（即第二补偿参数为零）。如果第二Y轴5某一次步进后，刻度标识的成像区域偏出第二标定区域，则二者之间沿Y轴方向的位置偏差即为需要补偿的第二补偿参数。可以理解的是，需要补偿的第二补偿参数可能为正数（即刻度标识的成像区域沿着第二Y轴5的步进方向未到达第二标定区域），第二补偿参数也可能为负数（即刻度标识的成像区域沿着第二Y轴5的步进方向超出第二标定区域）。
当第二Y轴5对准之后，利用第一Y轴4上安装的补光栅工装1的定位片110对第一Y轴4的进给位置进行对准，初始状态下调整第一Y轴4和第二Y轴5的位置（例如：先将第一Y轴4置于零点位置附近，第二Y轴5向第一Y轴4的零点位置靠拢），使定位片110上的其中一个定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠。
将第一Y轴4从其零点位置向终点位置与第二Y轴5联动步进，如果第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后定位标识111的成像区域都位于该第一标定区域内，则说明第一Y轴4的每次步进都是对准的；如果第二Y轴5向第一Y轴4某一次联动步进后，定位标识111的成像区域偏出第一标定区域，则二者之间沿Y轴方向的位置偏差即为需要补偿的第一补偿参数，基于该第一补偿参数对第一Y轴4进行补偿。可以理解的是，需要补偿的第一补偿参数可能为正数（定位标识111的成像区域沿着第一Y轴4的步进方向未到达第一标定区域），第一补偿参数也可能为负数（定位标识111的成像区域沿着第二Y轴5的步进方向超出第一标定区域）。
需要说明的是，本实施例中的第一标定区域和第二标定区域可以根据对应的刻度标识和定位标识111的形状和尺寸进行调整。为了方便可视化的标定过程，第一标定区域沿Y轴方向的尺寸与刻度标识沿Y轴方向的尺寸相等或者接近相等。此外，本实施例中的控制单元为了便于图像位置的可视化比对，可以设置相应的虚拟坐标，在虚拟坐标中可以分别设置Y轴方向和X轴方向，与双轴划片机的Y轴方向和X轴方向具有相同的参考方向。
本实施例提供的双轴划片机的Y轴精度对准组件，通过标定尺3先为第二Y轴5的校准提供参照基准，控制单元根据第二Y轴5每次步进后第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第二Y轴5进行补偿，从而实现第二Y轴5的对准；然后利用第一Y轴4上安装的补光栅工装1的定位片110为第一Y轴4和第二Y轴5的联动步进对准提供参照基准，控制单元根据第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第一Y轴4进行补偿，保证第一Y轴4与第二Y轴5的同步精度，提升双轴划片机的两个Y轴同时对同一工件的切割质量；由于仅需要安装一个图像采集单元2，安装简单且调试成本较低。
在一个可选的实施例中，继续参阅图2，补光栅工装1除了定位片110之外，还包括：基座120和调节板130。其中，基座120主要用于和第一Y轴4连接，基座120上设置有加强筋板160，提升调节板130以及定位片110的安装稳定性。调节板130主要用于安装定位片110，以保证图像采集单元2获取到定位片110上的定位标识111所对应的第一图像。
具体地，基座120的上端与第一Y轴4通过螺钉连接，调节板130的一端与基座120的下端垂直连接，调节板130的另一端沿着靠近图像采集单元2的方向延伸，并且调节板130的延伸方向与Y轴方向平行，以保证第二Y轴5和第一Y轴4联动步进时，图像采集单元2都能快速获取定位标识111对应的第一图像。
在一个可选的实施例中，继续参阅图2，为了方便图像采集单元2的镜头对准定位片110上的定位标识111，用于承载定位的调节板130与基座120之间沿X轴方向需要能够实现相对位置调节。为此，本实施例为基座120与调节板130提供了一种可能的连接方式：补光栅工装1的基座120的下端设有至少一个第一安装孔（图2中未示出），第一安装孔内设置有内螺纹，用于第一螺纹连接件的安装。
具体地，调节板130上设置有至少一个第一导向孔（图2中未示出），第一导向孔与第一安装孔一一对应设置。第一导向孔为长条形孔，第一导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行，第一导向孔通过第一螺纹连接件（图2中未示出）与第一安装孔对位连接，便于调节板130沿X轴方向调整位置。
当需要调整调节板130（实际上是为了调节定位片110）沿X轴方向的位置时，先松动第一螺纹连接件，将调节板130沿X轴方向移动至预设位置，保证图像采集单元2的镜头能够获取到定位片110上包括定位标识111的图像，便于确定第一Y轴4和第二Y轴5的参照基准，然后再将第一螺纹连接件拧紧固定。
本实施例提供的Y轴精度对准组件，通过在调节板130上设置沿X轴方向延伸的第一导向孔并通过第一螺纹连接件连接，便于调整定位片110与图像采集单元2的镜头的相对位置，从而提高对准效率。
在一个可选的实施例中，继续参阅图3，本实施例中在定位片110远离调节板130的一侧（即定位片110的上表面）设有多个实心圆台，实心圆台作为定位标识111供图像采集单元2的镜头快速对准。
具体地，多个实心圆台呈线性阵列排布，并且实心圆台的直径沿着列排列方向依次递增，或者实心圆台的直径沿着列排列方向依次递减。其中，列排列方向与X轴方向平行，同一行排列的多个实心圆台的直径相等，在第一Y轴4和第二Y轴5对准之前，只需要图像采集单元2的镜头对准其中一个实心圆台即可，从而提高定位标识111与第一标定区域的对准效率。
在一个可选的实施例中，继续参阅图2，本实施例中的补光栅工装1还包括：第一夹块140和第二夹块150，第一夹块140和第二夹块150设置在调节板130的上表面， 第一夹块140和第二夹块150沿着定位片110的对角线分布，通过第一夹块140和第二夹块150对定位片110对角线施加一定的预紧力，即可将定位片110夹紧。
可选地，第一夹块140和第二夹块150上均设有第二安装孔（图2中未示出），调节板130上分别设有与第二安装孔一一对应的第二导向孔（图2中未示出），第二导向孔为长条形孔，第二导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行，第二导向孔通过第二螺纹连接件与第二安装孔一一对位连接，从而实现第一夹块140和第二夹块150分别与调节板130的固定连接。
当需要调整定位片110沿X轴方向的位置时，先松动第一夹块140和第二夹块150上的第二螺纹连接件，将第一夹块140、第二夹块150以及定位片110同步沿X轴方向移动至预设位置，保证图像采集单元2的镜头能够获取到定位片110上包括定位标识111的第一图像，便于确定第一Y轴4和第二Y轴5的参照基准，然后再将第二螺纹连接件拧紧第一夹块140和第二夹块150，从而将定位片110固定。
本实施例提供的Y轴精度对准组件，通过两个夹块呈对角线分布实现定位片110的固定，不影响定位片110上的定位标识111的图像采集；通过在调节板130上设置沿X轴方向延伸的第二导向孔并通过第二螺纹连接件连接，便于调整定位片110与图像采集单元2的镜头的相对位置，从而提高对准效率。
基于同一发明构思，如图6所示，本发明实施例提供了一种双轴划片机的Y轴精度对准方法，基于前述实施例中的双轴划片机的Y轴精度对准组件，该Y轴精度对准方法包括以下步骤：
S100，在第二Y轴完成步进对准之后，调整定位片和第二Y轴的位置，使图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠。
具体地，通过调节板130调节定位片110沿X轴方向的位置、以及通过控制第一驱动部件7动作以驱动第一Y轴4沿Y轴方向移动，使定位片110位于第四预定位置，同时将第二Y轴5移动至第五预定位置时，保证定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠，从而实现了第一Y轴4与第二Y轴5初始位置的标定对准。
可选地，为了便于第一Y轴4与第二Y轴5的联动步进对准，可将第一Y轴4预先至于其零点位置，这样第一Y轴4可以从零点位置向其终点位置分步对准，分步对准的次数越多，第一Y轴4在整个进给行程中的切割精度也越高。
S200，驱动第二Y轴和第一Y轴联动步进，根据第一Y轴和第二Y轴每次联动步进后获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于第一补偿参数驱动第一Y轴。
可选地，当第一Y轴4与第二Y轴5在初始位置标定对准之后，控制单元驱动第一驱动部件7和第二驱动部件8同时动作，即第一Y轴4步进一个分度，相应的第二Y轴5也同样步进一个分度，由于第二Y轴5已经处于对准的状态，因此只需要保证每次联动步进之后，图像采集单元2获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠，即可实现第一Y轴4的对准。
当定位标识111的成像区域与第一标定区域不重叠，二者之间的位置偏差（第一补偿参数）即为第一Y轴4需要补偿的进给量，控制单元根据该第一补偿参数即可生成相应的第一补偿指令。第一驱动部件7接收到该第一补偿指令之后，驱动第一Y轴4移动相应的补偿量即可。
需要说明的是，每次联动步进对准之后所生成的第一补偿指令一般储存在相应的存储器中，在第一Y轴正常运行时通过控制单元调用执行即可。
本实施例提供的双轴划片机的Y轴精度对准方法，利用第二Y轴5对准之后，将第一Y轴4上安装的补光栅工装1的定位片110为第一Y轴4和第二Y轴5的联动步进对准提供参照基准，控制单元根据第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第一Y轴4进行补偿，保证第一Y轴4与第二Y轴5的同步精度，提升双轴划片机的两个Y轴同时对同一工件的切割质量。
可选地，如图7所示，步骤S100中：使图像采集单元2获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠，包括：
S101，预先定义定位标识的成像区域沿Y轴方向的第一边界和第二边界，以及定义第一标定区域沿Y轴方向的第三边界和第四边界，使得第一边界和第二边界沿Y轴方向的距离与第三边界和第四边界沿Y轴方向的距离相等。
具体地，为了便于在初始位置确定第一图像中定位标识111与图像采集模块的镜头的相对位置，将定位标识111的成像区域沿Y轴方向的尺寸与第一标定区域沿Y轴方向的尺寸设置为相等，使得定位标识111的成像区域与第一定位标识111重叠。
S102，根据第一边界与第三边界或者第二边界与第四边界沿Y轴方向的位置偏差驱动第二Y轴，使得第一边界与第三边界重叠，且第二边界与第四边界重叠。
具体地，在标定对准的过程中，通过驱动第二Y轴5移动搜寻镜头下方定位片110的图像，当出现包括有定位标识111的第一图像时，并根据定位标识111的成像区域与第一标定区域的偏差继续驱动第二Y轴5移动，直至定位标识111的成像区域与第一标定区域完全重叠。
可以理解的是，定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠时，相当于定位标识111的成像区域刚好落入第一标定区域，即第一边界与第三边界刚好重叠，且第二边界和第四边界刚好重叠。当定位标识111的成像区域为圆形点状结构时，定位标识111的成像区域的第一边界和第二边界为圆形点状结构沿Y轴方向的两个点，对应的第一标定区域的第三边界和第四边界分别与这两个点所在的圆弧位置相切。
可选地，如图8所示，在步骤S200中：根据第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于第一补偿参数驱动第一Y轴4，包括：
S201，根据第一边界与第三边界沿Y轴方向的位置偏差、或者第二边界与第四边界沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数。
具体地，当第一Y轴4处于其零点位置，且第二Y轴5移动至图像采集单元2获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠之后，即可利用已经对准之后的第二Y轴5对第一Y轴4进行对准。若第一Y轴4与第二Y轴5的进给精度相同，则需要保证二者每次联动步进后定位标识111的成像区域与第一标定区域都重叠。当某次联动步进之后定位标识111的成像区域与第一标定区域不重叠，则根据定位标识111的成像区域中的第一边界与第三边界沿Y轴方向的位置偏差、或者第二边界与第四边界沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数。
S202，根据第一补偿参数向用于驱动第一Y轴运动的第一驱动部件发送第一补偿进给指令。
具体地，控制单元根据第一补偿参数生成相应的第一补偿进给指令，通过将该第一补偿进给指令发送给第一驱动部件7，第一驱动部件7在接收到第一补偿进给指令之后，带动第一Y轴4进给到预定的位置，即图像采集单元2获取位于该位置的定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠，从而完成第一Y轴4的对准。
可选地，在根据第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进后获取的第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数之后，以及在第二Y轴和第一Y轴下次联动步进之前，包括：
单独驱动第二Y轴，使图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域再次重叠。
具体地，在确定出该次步进对准之后的第一补偿参数之后，需要再次调整第二Y轴的位置，以保证下次联动对准之前图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠，这样可以方便单独确定某一次对准所确定的第一补偿参数，避免第一Y轴4和第二Y轴5每次联动步进之后的位置偏差形成累积，提高第一补偿参数的确定精度。
可选地，第二Y轴5的步进对准具体包括以下步骤：
首先，驱动切割工作台6至第二预定位置，使图像采集单元2在第二Y轴5的零点位置获取的第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域重叠。
具体地，控制单元驱动切割工作台6沿X轴方向进给，并且驱动切割工作台6转动至相应的角度，使得切割工作台6上的标定尺3处于预定的位置，保证图像采集单元2获取的刻度标识的成像区域与第二标定区域重叠，从而完成了第二Y轴5与标定尺3的初步标定对准，确保标定尺3的刻度标识的延伸方向与第二Y轴5的移动方向完全一致。
接着，驱动第二Y轴5分度步进，根据第二Y轴每次步进后获取的第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并基于第二补偿参数驱动第二Y轴5。
具体地，控制单元驱动第二驱动部件8动作，从而带动第二Y轴5分度步进，只需要保证第二Y轴每次步进之后，图像采集单元2获取的第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域重叠，即可确保第二Y轴5的对准。
当刻度标识的成像区域与第二标定区域不重叠，二者之间的位置偏差（第二补偿参数）即为第二Y轴5需要补偿的进给量，控制单元根据该第二补偿参数即可生成相应的第二补偿指令，第二驱动部件8接收到该第二补偿指令之后，驱动第二Y轴5移动相应的补偿量即可。
本实施例提供的双轴划片机的Y轴精度对准方法，通过标定尺3先为第二Y轴5的校准提供参照基准，控制单元根据第二Y轴5每次步进后第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差对第二Y轴5进行补偿，从而实现第二Y轴5的对准。
本发明实施例提供的另一种双轴划片机的Y轴精度对准方法，如图9所示，包括以下步骤：
S101，驱动切割工作台6至第二预定位置，使图像采集单元2在第二Y轴5的零点位置获取的第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域重叠。
S102，驱动第二Y轴5分度步进，根据第二Y轴5每次步进后获取的第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并基于第二补偿参数驱动第二Y轴5。
S103，在第二Y轴5完成步进对准之后，将定位片110调整至第四预定位置，并驱动第二Y轴5至第五预定位置，使图像采集单元2获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域重叠。
S104，驱动第二Y轴5和第一Y轴4联动步进，根据第二Y轴5和第一Y轴4每次联动步进后获取的第一图像中定位标识111的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于第一补偿参数驱动第一Y轴4。
需要说明的是，本发明实施例中的第一预定位置、第二预定位置、第三预定位置、第四预定位置和第五预定位置仅为了区分不同的位置。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体状况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，包括：
补光栅工装，所述补光栅工装布置在所述双轴划片机的第一Y轴上，所述补光栅工装包括定位片，所述定位片上设有至少一个定位标识，所述定位标识用于为所述双轴划片机的第二Y轴和所述第一Y轴的联动步进对准提供参照基准；其中，所述第一Y轴与所述第二Y轴沿Y轴方向同轴设置；
图像采集单元，所述图像采集单元布置在所述双轴划片机的第二Y轴上，所述图像采集单元的镜头用于正对所述定位片设置，使得在所述第二Y轴对准之后，获取包括其中一个所述定位标识的第一图像；
控制单元，所述控制单元与所述图像采集单元电连接，用于根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后所述第一图像中所述定位标识的成像区域与第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴；其中，所述第一标定区域位于所述镜头对应的图像采集区域的第一预定位置。
2.根据权利要求1所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，还包括：标定尺，所述标定尺布置在所述双轴划片机的切割工作台上，所述标定尺包括等间距排列的多个刻度标识，用于为所述双轴划片机的第二Y轴的步进对准提供参照基准；
所述图像采集单元的镜头还用于当正对所述刻度标识设置时，获取包括其中一个所述刻度标识的第二图像；所述控制单元还用于根据所述第二Y轴每次步进后所述第二图像中所述刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并向用于驱动所述第二Y轴运动的第二驱动部件下发所述第二补偿参数，所述第二驱动部件基于所述第二补偿参数驱动所述第二Y轴；其中，所述第二标定区域位于所述图像采集单元的镜头对应的图像采集区域的第三预定位置。
3.根据权利要求2所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，所述补光栅工装还包括：基座和调节板；
所述基座的上端与所述第一Y轴连接，所述调节板的一端与所述基座的下端垂直连接，所述调节板的另一端沿着靠近所述图像采集单元的方向延伸，用于承载所述定位片。
4.根据权利要求3所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，所述基座的下端设有至少一个第一安装孔，所述第一安装孔内设置有内螺纹；
所述调节板上设置有与所述第一安装孔一一对应的第一导向孔，所述第一导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行，所述第一导向孔通过第一螺纹连接件与所述第一安装孔一一对位连接。
5.根据权利要求3所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，所述定位片远离所述调节板的一侧设有多个作为所述定位标识的实心圆台；多个所述实心圆台呈线性阵列排布，并且所述实心圆台的直径沿着列排列方向依次递增或者递减；所述列排列方向与X轴方向平行。
6.根据权利要求3所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，所述补光栅工装还包括：第一夹块和第二夹块，所述第一夹块和所述第二夹块设置在所述调节板的上表面；
所述第一夹块和所述第二夹块沿着所述定位片的对角线分布，并将所述定位片夹紧。
7.根据权利要求6所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，所述第一夹块和所述第二夹块上均设有第二安装孔，所述调节板上设有与所述第二安装孔一一对应的第二导向孔，所述第二导向孔的长度延伸方向与X轴方向平行；
所述第二导向孔通过第二螺纹连接件与所述第二安装孔一一对位连接。
8.一种双轴划片机的Y轴精度对准方法，基于权利要求2至7中任一项所述的双轴划片机的Y轴精度对准组件，其特征在于，包括：
在所述第二Y轴完成步进对准之后，调整所述定位片和所述第二Y轴的位置，使所述图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠；
驱动所述第二Y轴和所述第一Y轴联动步进，根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴。
9.根据权利要求8所述的双轴划片机的Y轴精度对准方法，其特征在于，所述使所述图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域重叠，包括：
预先定义所述定位标识的成像区域沿Y轴方向的第一边界和第二边界、以及所述第一标定区域沿Y轴方向的第三边界和第四边界，使得所述第一边界和所述第二边界沿Y轴方向的距离与所述第三边界和所述第四边界沿Y轴方向的距离相等；
根据所述第一边界与所述第三边界或者所述第二边界与所述第四边界沿Y轴方向的位置偏差驱动所述第二Y轴，使得所述第一边界与所述第三边界重叠，且所述第二边界与所述第四边界重叠。
10.根据权利要求9所述的双轴划片机的Y轴精度对准方法，其特征在于，根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数，并基于所述第一补偿参数驱动所述第一Y轴，包括：
根据所述第一边界与所述第三边界沿Y轴方向的位置偏差、或者所述第二边界与所述第四边界沿Y轴方向的位置偏差确定所述第一补偿参数；
根据所述第一补偿参数向用于驱动所述第一Y轴运动的第一驱动部件发送第一补偿进给指令。
11.根据权利要求8所述的双轴划片机的Y轴精度对准方法，其特征在于，在根据所述第一Y轴和所述第二Y轴每次联动步进后获取的所述第一图像中所述定位标识的成像区域与所述第一标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第一补偿参数之后，以及在所述第二Y轴和所述第一Y轴下次联动步进之前，包括：
单独驱动所述第二Y轴，使所述图像采集单元获取的第一图像中定位标识的成像区域与第一标定区域再次重叠。
12.根据权利要求8所述的双轴划片机的Y轴精度对准方法，其特征在于，所述第二Y轴的步进对准包括：
驱动切割工作台至第二预定位置，使所述图像采集单元在所述第二Y轴的零点位置获取的所述第二图像中所述刻度标识的成像区域与所述第二标定区域重叠；
驱动所述第二Y轴分度步进，根据所述第二Y轴每次步进后获取的所述第二图像中刻度标识的成像区域与第二标定区域沿Y轴方向的位置偏差确定第二补偿参数，并基于所述第二补偿参数驱动所述第二Y轴。
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