CN205702840U - 双面加工的激光机台 - Google Patents

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Abstract

一种双面加工的激光机台，用以对一加工件加工，该加工件具有相对的一第一加工面与一第二加工面。双面加工的激光机台包含：激光加工机及机械手臂。激光加工机包含：激光光源、导光聚焦镜组、三轴运动平台、光学检测装置及控制装置。控制装置根据加工件的前水平座标与当前高度，驱动三轴运动平台移动加工件至一加工水平座标与一加工高度，并驱动激光光源与导光聚焦镜组将激光光聚焦在加工件的第一加工面上。机械手臂受激光加工机的控制装置控制，而于加工件的第一加工面加工完成后，翻转加工件，以供激光加工机对加工件的第二加工面加工。

Description

双面加工的激光机台
技术领域
本实用新型涉及一种激光机台，特别涉及一种双面加工的激光机台。
背景技术
由于触控技术的发展，目前许多电子装置都配备有触控屏幕。然而，电容式触控屏幕的感应电极是通过化学湿工艺来形成，包含多道程序，如：掩膜制作、显影曝光、化学蚀刻、清洁、重复多次线路成形及修补等，不仅繁杂，且良率保持不易。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双面加工的激光机台，适用于需要双面激光加工的加工件，通过精准的对位与能量控制，可在对于一加工面加工时不会伤害到另一加工面。应用在触控面板的工艺时，可取代繁复的湿工艺步骤，并可提升工艺良率。
为达上述目的，本实用新型提供一种双面加工的激光机台，用以对一加工件加工，该加工件具有相对的一第一加工面与一第二加工面，该双面加工的激光机台包含：
一激光加工机，包含：
一激光光源，输出一激光；
一导光聚焦镜组，调制该激光与调整该激光的行进路径；
一三轴运动平台，承载该加工件，以沿三轴方向移动该加工件；
一光学检测装置，检测该加工件所在的一当前水平座标与一当前高度；及
一控制装置，根据该当前水平座标与该当前高度，驱动该三轴运动平台移动该加工件至一加工水平座标与一加工高度，并驱动该激光光源与该导光聚焦镜组将该激光聚焦在该加工件的该第一加工面上；以及
一机械手臂，连接该激光加工机，以受该激光加工机的该控制装置控制，而于该加工件的该第一加工面加工完成后，翻转该加工件，以供该激光加工机对该加工件的该第二加工面加工。
上述的双面加工的激光机台，其中该导光聚焦镜组包含：
一光束调制镜组，调制该激光的光束形貌；
一聚焦直向镜，调整该激光的聚焦光斑；及
一扫描镜组，改变该激光聚焦在该加工件上的位置。
上述的双面加工的激光机台，其中该三轴运动平台包含一XY轴运动平台及与该XY轴运动平台连接的一Z轴线性滑轨。
上述的双面加工的激光机台，其中该光学检测装置包含：
一个或二个视觉感应器，位于该加工件的上方，以朝下对该加工件撷取影像，以获取该当前水平座标；及
一高度感应器，检测其与该加工件之间的距离，以获取该当前高度。
上述的双面加工的激光机台，其中激光光源包含一激光腔及一能量调制器，该激光腔产生该激光，该能量调制器调整该激光的能量，并输出经调整能量的该激光给该导光聚焦镜组。
上述的双面加工的激光机台，其中该激光加工机更包含：
一激光光斑监测仪，检测该激光的聚焦光斑品质；及
一激光功率检测仪，检测该激光的功率。
上述的双面加工的激光机台，其中该激光加工机更包含一电流检测装置，以检测该加工件的该第一加工面与该第二加工面上的欲加工的导电物质是否确实经由该激光烧蚀。
上述的双面加工的激光机台，其中更包含一上下料区，用以置放该加工件，并供该机械手臂将完成该第一加工面的加工的该加工件移动至该上下料区，再翻转该加工件而将经翻转的该加工件置放回该三轴运动平台。
根据以上本实用新型提供的双面加工的激光机台，可适用于需要双面激光加工的加工件，通过精准的对位与能量控制，可在对于一加工面加工时不会伤害到另一加工面。应用在触控面板的工艺时，可取代繁复的湿工艺步骤，并可提升工艺良率。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的双面加工的激光机台的设置平面图；
图2为本实用新型一实施例的双面加工的激光机台的激光加工机的立体示意图；
图3为本实用新型一实施例的双面加工的激光机台的方框示意图。
其中，附图标记
100：双面加工的激光机台
200：激光加工机
210：激光光源
211：激光腔
212：能量调制器
220：导光聚焦镜组
221：光束调制镜组
222：聚焦直向镜
223：扫描镜组
230：三轴运动平台
231：XY轴运动平台
232：Z轴线性滑轨
240：光学检测装置
241：视觉感应器
242：高度感应器
250：控制装置
260：激光功率检测仪
270：激光光斑监测仪
280：电流检测装置
300：机械手臂
400：加工件
Z1：第一区域
Z2：第二区域
Z3：第三区域
X：轴向
Y：轴向
Z：轴向
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述：
参照图1，为本实用新型一实施例的双面加工的激光机台100(于后简称「激光机台」)的设置平面图。激光机台100包含激光加工机200及机械手臂300。激光加工机200设置于一第一区域Z1，机械手臂300设置于一第二区域Z2。第一区域Z1与第二区域Z2相邻，另有一第三区域Z3分别与第一区域Z1与第二区域Z2相邻。第三区域Z3为上下料区，用来置放加工件400(如图3所示)，于后将再进一步说明。
合并参照图2及图3，分别为本实用新型一实施例的激光机台100的激光加工机200的立体示意图及激光机台100的方框示意图。激光加工机200包含激光光源210、导光聚焦镜组220、三轴运动平台230、光学检测装置240及控制装置250。
激光光源210用以输出一激光光。利用此激光光，可对加工件400进行加工，加工件400可例如为触控面板的双面ITO(氧化铟锡)导电玻璃，而具有相对的二加工面(即第一加工面与第二加工面)，而在加工其中一面时，不会伤害到另一面。在此，适于加工的双面ITO导电玻璃的玻璃基板厚度已可达0.4毫米(mm)，若再搭配特殊光路的聚焦系统可对具有更薄的玻璃基板厚度的双面ITO导电玻璃加工。激光光源210包含激光腔211与能量调制器212。激光腔211用以产生激光光，能量调制器212调整激光的能量而输出经调整能量的激光给导光聚焦镜组220。激光可为紫外光激光，然本实用新型非以此为限，可视加工件400的材质来选用合适的激光光源。能量调制器212可例如为功率调制器，用来调整激光的功率。
导光聚焦镜组220用以调制激光与调整激光的行进路径，包含光束调制镜组221、聚焦直向镜222及扫描镜组223。光束调制镜组221用以调制激光的光束形貌，特别是可将激光的光束形貌调制为平头波，以维持激光的输出能量均匀。聚焦直向镜222用以调整激光的聚焦光斑的大小于聚焦深度。扫描镜组223用以将经由上述能量调制器212、光束调制镜组221与聚焦直向镜222调制后的激光按需求的加工位置导引输出，而可改变激光聚焦在加工件400上的位置，以对加工件400进行加工。
三轴运动平台230用以承载加工件400，而以沿三轴方向(即轴向X、Y、Z)移动加工件400。如图2所示，三轴运动平台230包含XY轴运动平台231及与XY轴运动平台231连接的一Z轴线性滑轨232。XY轴运动平台231负责轴向X与轴向Y的位移，Z轴线性滑轨232负责轴向Z的位移。Z轴线性滑轨232可为滚珠螺杆。
光学检测装置240用以检测加工件400所在的当前水平座标(即XY轴座标)与当前高度。光学检测装置240包含一个或二个视觉感应器241(在此以二个视觉感应器241为例)及一高度感应器242。视觉感应器241与高度感应器242位于加工件400的上方。视觉感应器241用以朝下对加工件400撷取影像，以获取加工件400的当前水平座标。高度感应器242检测其与加工件400之间的距离，以获取加工件400的当前高度。在此，高度感应器242是利用红色半导体激光来检测距离，但本实用新型不以此为限。若精度需求允许，亦可使用如红外线、超音波、激光干涉仪等其他方式来检测距离。视觉感应器241实质可为500万像素的高分辨率相机，控制装置250可利用影像辨识技术来分析影像，以确定加工件400的水平座标。
控制装置250可根据加工件400的当前水平座标与当前高度，驱动三轴运动平台230移动加工件400至一加工水平座标与一加工高度，并驱动激光光源210与导光聚焦镜组220将激光光聚焦在加工件400的第一加工面上。藉此，可在加工件400的第一加工面上，通过激光画线而形成所欲加工的图案(如投射式电容电极图案)。控制装置250可为台式电脑、工业电脑、嵌入式控制器等具计算及控制能力的计算机，是为储存有控工艺式并可执行的。
机械手臂300连接激光加工机200的控制装置250，以受控制装置250控制，而于加工件400的第一加工面加工完成后，翻转加工件400，以供激光加工机200对加工件400的第二加工面加工，通过激光画线而形成所欲加工的图案(如投射式电容电极图案)。
如图3所示，激光加工机200还包含激光功率检测仪260、激光光斑监测仪270及电流检测装置280。激光功率检测仪260设置于激光光光路径的分路，用以检测激光光的功率。激光光斑监测仪270同样也设置于激光光光路径的分路，用以检测激光光的聚焦光斑品质。电流检测装置280用以检测加工件400的第一加工面与第二加工面上的欲加工的导电物质(于此为ITO导电薄膜)是否确实经由激光烧蚀。
复参照图1，在进行加工之前，加工件400是置放在上下料区(第三区域Z3)，接着机械手臂300可将加工件400移动至激光加工机200的三轴运动平台230，以供激光加工机200对加工件400的第一加工面进行激光加工。在第一加工面加工完成后，机械手臂300会将加工件400移动到上下料区，而在上下料区翻转加工件400。接着，将翻转后的加工件400放回三轴运动平台230，以供激光加工机200对加工件400的第二加工面进行激光加工。如此，可让体积较大的加工件400有足够的空间可以翻转，不致于在翻转过程中与激光加工机200碰撞。
综上所述，本实用新型实施例提出的双面加工的激光机台100，可适用于需要双面激光加工的加工件400，通过精准的对位与能量控制，可在对于一加工面加工时不会伤害到另一加工面。应用在触控面板的工艺时，可取代繁复的湿工艺步骤，并可提升工艺良率。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种双面加工的激光机台，用以对一加工件加工，该加工件具有相对的一第一加工面与一第二加工面，其特征在于，该双面加工的激光机台包含：
一激光加工机，包含：
一激光光源，输出一激光；
一导光聚焦镜组，调制该激光与调整该激光的行进路径；
一三轴运动平台，承载该加工件，以沿三轴方向移动该加工件；
一光学检测装置，检测该加工件所在的一当前水平座标与一当前高度；及
一控制装置，根据该当前水平座标与该当前高度，驱动该三轴运动平台移动该加工件至一加工水平座标与一加工高度，并驱动该激光光源与该导光聚焦镜组将该激光聚焦在该加工件的该第一加工面上；以及
一机械手臂，连接该激光加工机，以受该激光加工机的该控制装置控制，而于该加工件的该第一加工面加工完成后，翻转该加工件，以供该激光加工机对该加工件的该第二加工面加工。
2.根据权利要求1所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该导光聚焦镜组包含：
一光束调制镜组，调制该激光的光束形貌；
一聚焦直向镜，调整该激光的聚焦光斑；及
一扫描镜组，改变该激光聚焦在该加工件上的位置。
3.根据权利要求1所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该三轴运动平台包含一XY轴运动平台及与该XY轴运动平台连接的一Z轴线性滑轨。
4.根据权利要求1所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该光学检测装置包含：
一个或二个视觉感应器，位于该加工件的上方，以朝下对该加工件撷取影像，以获取该当前水平座标；及
一高度感应器，检测其与该加工件之间的距离，以获取该当前高度。
5.根据权利要求1所述的双面加工的激光机台，其特征在于，激光光源包含一激光腔及一能量调制器，该激光腔产生该激光，该能量调制器调整该激光的能量，并输出经调整能量的该激光给该导光聚焦镜组。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该激光加工机更包含：
一激光光斑监测仪，检测该激光的聚焦光斑品质；及
一激光功率检测仪，检测该激光的功率。
7.根据权利要求6所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该激光加工机更包含一电流检测装置，以检测该加工件的该第一加工面与该第二加工面上的欲加工的导电物质是否确实经由该激光烧蚀。
8.根据权利要求7所述的双面加工的激光机台，其特征在于，更包含一上下料区，用以置放该加工件，并供该机械手臂将完成该第一加工面的加工的该加工件移动至该上下料区，再翻转该加工件而将经翻转的该加工件置放回该三轴运动平台。
9.根据权利要求1所述的双面加工的激光机台，其特征在于，该激光加工机更包含一电流检测装置，以检测该加工件的该第一加工面与该第二加工面上的欲加工的导电物质是否确实经由该激光烧蚀。
10.根据权利要求1或9所述的双面加工的激光机台，其特征在于，更包含一上下料区，用以置放该加工件，并供该机械手臂将完成该第一加工面的加工的该加工件移动至该上下料区，再翻转该加工件而将经翻转的该加工件置放回该三轴运动平台。
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