CN204884743U - 一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，设置有控制系统、自动上料机构、自动下料机构、分度盘、激光器模块、传感器测试工装、数据采集模块。本实用新型是可以实现自动上料、自动检测、自动分析修刻方案、自动修刻、自动下料、不合格品自动剔除的全自动化修刻系统；高度智能化和自动化，修刻方案不必预先设定，可根据工件实际状况自动计算修刻方案，适用于厚膜电阻传感器的大批量生产。

Description

一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备

技术领域

本实用新型涉及厚膜电阻传感器激光修刻技术，特别涉及一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备。

背景技术

激光修刻是一种通过激光束切割厚膜电阻来增大电阻值的技术，激光束按控制系统预定的程序切割厚膜电阻，通过改变厚膜电阻的几何形状从而改变电阻的阻值，具有精度高、速度快的优点。

传统手工、机械去除或激光修刻设备需要在修刻之前设置好阻值要求等修刻参数，适用于对阻值要求固定的分立电阻进行修刻。而在含有多个厚膜电阻的传感器电路中，特别是电路中还存在不可以进行修刻的传感器工作轨道电阻时，需要根据传感器中其它电阻的参数结合传感器技术指标要求来计算分析待修刻电阻的阻值要求。一个厚膜电阻传感器中含有多个厚膜电阻且每个厚膜电阻的阻值都不会完全相同，在传统修刻方式中，必须先根据传感器中所有相关电阻的测试结果计算好待修刻电阻的阻值要求并在激光修刻设备中设置好后才可以修刻。这样的工作方式会带来大量的检测和计算工作量，导致效率非常低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，开发一种具备自动检测传感器技术指标、自动计算修刻要求、自动选择最优修刻方案的能力的激光修刻设备，具备自动上料、下料和不合格品自动剔除的功能，能够大幅提高传感器修刻的精度和效率。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，包含：

控制系统，以及信号连接该控制系统以接收执行各自工作所需控制信号的以下器件：自动上料机构、自动下料机构、分度盘、激光器模块、传感器测试工装、数据采集模块、不合格品自动剔除机构；

其中，所述自动上料机构对应于分度盘旋转到达的第一位置，将工件放置到分度盘上的指定位置；

所述激光器模块对应于分度盘带着工件旋转到达的第二位置，产生激光束对工件中的厚膜电阻进行修刻；

所述数据采集模块与传感器测试工装信号连接，通过该传感器测试工装固定及接触工件，并在修刻前后分别对工件进行检测；

所述自动下料机构对应于分度盘带着工件旋转到达的第三位置，将修刻后达到技术要求的工件从分度盘上取下并放置到指定容器中；

所述不合格品自动剔除机构对应于分度盘带着工件旋转到达的第四位置，将修刻后没有达到技术要求或修刻前检测为不可以修刻的工件从分度盘上取下并放置到另外的指定容器中。

优选地，所述工件是包含厚膜电阻的传感器，或者是构建传感器的厚膜电阻的电路零件。

优选地，随分度盘旋转到第二位置的工件，位于所述激光器模块设置的激光头下方；所述激光修刻设备进一步包含：

定位工装，其对所述激光器模块进行固定，并通过设置的旋转手柄调节所述激光器模块的上下距离；

激光器控制器，其控制与之信号连接的所述激光器模块产生修刻用的激光束。

优选地，所述数据采集模块，是内置在控制系统中的数据采集卡或数字万用表卡；或者，所述数据采集模块是在外部与控制系统通讯连接且进行电压、电阻或电流检测的仪器仪表。

优选地，所述控制系统进一步包含计算机、数字I/O控制卡及电机控制卡；所述数字I/O控制卡从与之信号连接的所述数据采集模块处，接收工件检测的结果，并发送给所述计算机进行修刻方案分析；所述计算机通过所述数字I/O控制卡和/或电机控制卡向所述激光修刻设备中的器件发送相应的控制信号。

优选地，所述传感器测试工装设置有与工件接触的探针或插座。

优选地，所述自动上料机构、自动下料机构、激光器模块及其定位工装、传感器测试工装、不合格品自动剔除机构、分度盘，位于一个安装柜的上层；所述控制系统、激光器控制器，以及为所述激光修刻设备供电的电源，位于所述安装柜的下层。

优选地，所述激光修刻设备进一步包含进行参数设置及信息显示的显示屏。

优选地，所述数据采集模块及传感器测试工装对应于所述第二位置；或者，所述数据采集模块及传感器测试工装对应于分度盘带着工件旋转到达的第五位置，该第五位置与第二位置不同。

本实用新型提供了一款厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，该设备可以检测厚膜电阻传感器性能，根据检测结果自动计算出最优修刻方案，然后对厚膜电阻传感器进行修刻。同时，该设备融合了自动上料、自动下料和不合格品自动剔除机构，是一个可以自动上料、自动检测、自动分析修刻方案、自动修刻、自动下料、不合格品自动剔除的全自动化修刻系统。相比传统修刻设备，本实用新型高度智能化和自动化，修刻方案不必预先设定，可根据工件实际状况自动计算修刻方案。本实用新型可应用于厚膜电阻传感器大批量生产。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型所述在线激光修刻设备的俯视图；

图2是本实用新型所述在线激光修刻设备的前视图；

图3是本实用新型所述在线激光修刻设备的右视图；

图4是本实用新型所述在线激光修刻设备的立体图。

具体实施方式

本实用新型提供一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备（以下简称激光修刻设备），能够在线检测厚膜电阻传感器技术指标，根据传感器技术指标要求自动计算出最优修刻方案，产生激光束对传感器中的厚膜电阻进行修刻。通过激光修刻可以改善传感器的技术指标，使之符合技术要求或者更优。

配合参见图1~图4所示，本实用新型所述激光修刻设备中，设置有：自动上料机构1、分度盘5、激光器模块3、传感器测试工装8、数据采集模块、控制系统11。

其中，所述控制系统11能够协调系统内各器件的工作，向这些器件发送相应的控制信号，包含但不限于实现：对工件的检测、根据检测结果计算最优修刻方案、控制激光束产生并对厚膜电阻进行切割、对修刻后的工件是否达到技术要求进行检测判断并分别处理等操作的控制。

所述自动上料机构1能够将工件放置到分度盘5上面的指定位置，实现工件的自动上料，假设此时分度盘5处在第一位置。所述分度盘5带着工件旋转固定角度到达第二位置后，将工件定位到激光器模块3中所设激光头的下方。该工件例如是包含厚膜电阻的传感器；或者，该工件是厚膜电阻的电路零件，该厚膜电阻的电路零件能够用来构成传感器。

所述传感器测试工装8将工件固定，并将探针或插座与工件接触。所述控制系统11控制数据采集模块对工件进行检测，并根据检测数据计算修刻方案，进而控制激光器模块3产生的激光束对工件中的厚膜电阻进行修刻。修刻完成后，控制系统11控制数据采集模块再次对工件进行检测，以判断修刻后的工件是否达到技术要求。

修刻完成之后，如果修刻后的工件达到技术要求，则控制分度盘5旋转一个固定角度到达第三位置时，自动下料机构2将修刻后达到技术要求的工件从分度盘5上取下并放置到指定容器中。或者，如果修刻后的工件没有达到技术要求，则分度盘5上的工件不会被自动下料机构2取走，而是控制分度盘5旋转一个固定角度到达第四位置后，由不合格品自动剔除机构4将修刻后没有达到技术要求的工件取走并放置到另外的指定容器中。

以上过程循环进行，即：分度盘5依次转动到第一位置处进行上料，在第二位置处进行工件检测-修刻-再检测，以及在第三位置处取走达到技术要求的工件或在第四位置处取走没有达到技术要求的工件。

此外，如果在第二位置处检测发现是不可以进行修刻的工件（如传感器工作轨道电阻），则直接转移到第四位置处取走不可以修刻的工件，放置到另外的指定容器中。

本实用新型中所述数据采集模块、传感器测试工装8和控制系统11共同组成了传感器检测的最小模块，用来对传感器性能进行检测，检测数据供控制系统11中的控制软件分析修刻方案。

所述的数据采集模块，可以是内置在控制系统11中的数据采集卡或数字万用表卡，也可以是放置在外部、与控制系统11进行通讯的且具有电压、电阻或电流检测功能的仪器仪表。该数据采集模块通过传感器测试工装8对修刻前后的工件分别进行检测。

在一个示例中，所述控制系统11设置有计算机，通过配置控制软件进行相应数据的处理以形成各类控制信号。该计算机可以通过与激光修刻设备中各器件信号连接的数字I/O控制卡，来向这些器件发送相应的控制信号。计算机还可以通过电机控制卡与激光修刻设备中相应器件（例如分度盘5、自动上料机构1、自动下料机构2等）的电机分别信号连接，来发送对这些电机的相应控制信号。所述计算机的控制软件通过配置修刻算法，能够根据对传感器检测的结果分析出最优的修刻方案。计算机通过数字I/O控制卡与执行检测操作的数据采集卡或仪器仪表（即数据采集模块）信号连接，来获取对工件检测/再检测的结果。

本实用新型所述激光修刻设备中可以进一步设置有以下器件：固定激光器模块3的定位工装7，可以通过设置的旋转手柄调节激光器模块3的上下距离；激光器控制器9，接收控制系统11的相应信号，驱使激光器模块3产生激光束，并以最优修刻方案指定的图形对工件中的厚膜电阻进行修刻；电源10，为所述激光器模块3、控制系统11、数据采集模块等器件，提供电源输入。

此外，本实用新型所述激光修刻设备中，还可以设置有显示屏6，可以用来显示传感器检测结果、修刻状态、合格率等信息，也可以用来设置设备参数。

本例中将所述激光修刻设备的各器件布置在一个安装柜中。自动上料机构1、自动下料机构2、激光器模块3及其定位工装7、传感器测试工装8、不合格品自动剔除机构4、分度盘5，位于该安装柜的上层。显示屏6从安装柜的顶部悬吊设置。控制系统11、激光器控制器9、电源10等，位于所述安装柜的下层。所述安装柜还可以通过底部设置的滚轮进行整体移动。

在一种示例的布置方式中，参见图1所示，自动上料机构1位于安装柜上层的左侧，对应分度盘5的第一位置；激光器模块3及传感器测试工装8对应分度盘5的第二位置，大致在第一位置逆时针旋转90°的位置；自动下料机构2位于框架上层的右侧，对应分度盘5的第三位置，大致在第二位置逆时针旋转90°的位置；不合格品自动剔除机构4对应分度盘5的第四位置，处在第一位置和第二位置之间，大致在第一位置逆时针旋转45°的位置。

虽然本实用新型已依据较佳实施例在上文中加以说明，但这并不表示本实用新型的范围只局限于上述的结构，只要被本实用新型的权利要求所覆盖的结构均在保护范围之内。本技术领域的技术人员在阅读上述说明后容易发展出等效替代结构，在不脱离本实用新型之精神与范围下所做之均等变化和修饰，皆应涵盖于本实用新型专利范围之内。

根据实际情况，在其他一些未示出的实施例中，可以调整各器件的具体布置方式：例如，分度盘的各位置具有其他的转动角度；或者，不合格品自动剔除机构不在第一位置和第二位置之间，而是与分度盘的其他转动角度相对应。又例如，将进行工件检测的传感器测试工装，与进行修刻的激光器模块布置在不同的转动位置；比如，分度盘可以在工件修刻前后，分别转动到第五位置进行工件的检测及再检测；而另外转动到第二位置处进行修刻。又或者，布置两组传感器测试工装及数据采集模块，分别对修刻前后的工件进行检测。又或者，各器件均位于安装柜的同一层；或安装柜具有其他的结构，等等。

综上所述，本实用新型为激光修刻设备设计了厚膜电阻传感器性能检测功能，能够根据检测出的传感器性能自动分析出最优修刻方案，然后由控制系统控制激光器模块产生激光束并按照指定图形修刻传感器中的厚膜电阻；同时本实用新型将上料、激光修刻、不合格品处理和下料操作通过一个分度盘整合在一起，形成一个可以无人值守、自动化操作的系统。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，包含：

控制系统（11），以及信号连接该控制系统（11）以接收执行各自工作所需控制信号的以下器件：自动上料机构（1）、自动下料机构（2）、分度盘（5）、激光器模块（3）、传感器测试工装（8）、数据采集模块、不合格品自动剔除机构（4）；

其中，所述自动上料机构（1）对应于分度盘（5）旋转到达的第一位置，将工件放置到分度盘（5）上的指定位置；

所述激光器模块（3）对应于分度盘（5）带着工件旋转到达的第二位置，产生激光束对工件中的厚膜电阻进行修刻；

所述数据采集模块与传感器测试工装（8）信号连接，通过该传感器测试工装（8）固定及接触工件，并在修刻前后分别对工件进行检测；

所述自动下料机构（2）对应于分度盘（5）带着工件旋转到达的第三位置，将修刻后达到技术要求的工件从分度盘（5）上取下并放置到指定容器中；

所述不合格品自动剔除机构（4）对应于分度盘（5）带着工件旋转到达的第四位置，将修刻后没有达到技术要求或修刻前检测为不可以修刻的工件从分度盘（5）上取下并放置到另外的指定容器中。

2.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述工件是包含厚膜电阻的传感器，或者是构建传感器的厚膜电阻的电路零件。

3.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

随分度盘（5）旋转到第二位置的工件，位于所述激光器模块（3）设置的激光头下方；所述激光修刻设备进一步包含：

定位工装（7），其对所述激光器模块（3）进行固定，并通过设置的旋转手柄调节所述激光器模块（3）的上下距离；

激光器控制器（9），其控制与之信号连接的所述激光器模块（3）产生修刻用的激光束。

4.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述数据采集模块，是内置在控制系统（11）中的数据采集卡或数字万用表卡；或者，所述数据采集模块是在外部与控制系统（11）通讯连接且进行电压、电阻或电流检测的仪器仪表。

5.如权利要求1或4所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述控制系统（11）进一步包含计算机、数字I/O控制卡及电机控制卡；

所述数字I/O控制卡从与之信号连接的所述数据采集模块处，接收工件检测的结果，并发送给所述计算机进行修刻方案分析；所述计算机通过所述数字I/O控制卡和/或电机控制卡向所述激光修刻设备中的器件发送相应的控制信号。

6.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述传感器测试工装（8）设置有与工件接触的探针或插座。

7.如权利要求3所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述自动上料机构（1）、自动下料机构（2）、激光器模块（3）及其定位工装（7）、传感器测试工装（8）、不合格品自动剔除机构（4）、分度盘（5），位于一个安装柜的上层；所述控制系统（11）、激光器控制器（9），以及为所述激光修刻设备供电的电源（10），位于所述安装柜的下层。

8.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述激光修刻设备进一步包含进行参数设置及信息显示的显示屏（6）。

9.如权利要求1所述厚膜电阻传感器智能在线激光修刻设备，其特征在于，

所述数据采集模块及传感器测试工装（8）对应于所述第二位置；

或者，所述数据采集模块及传感器测试工装（8）对应于分度盘（5）带着工件旋转到达的第五位置，该第五位置与第二位置不同。