CN209698269U - 激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光打标机，包括底座；固定设置在底座上的第一轨道；用于放置工件的料盒；设置于第一轨道一侧用于为工件打标的激光发生器；两输送组件，各输送组件均滑动配合于第一轨道；分别连接于两输送组件的驱动组件，用于驱动两输送组件从料盒内取出工件，并将工件送去激光发生器处打标；以及电性连接于驱动组件的控制组件，用于控制驱动组件驱动两输送组件连续且相互交替地移动至激光发生器处。如此，使两个输送组件的行程时间相互错开，而单位工件的行程时间相互减少了批量工件打标的工作时间，从而大幅度减少了激光发生器的等待时间，并以成倍的幅度提升产能，抬高激光打标机的工作效率。

Description

激光打标机

技术领域

本实用新型属于激光切除技术领域，更具体地说，是涉及一种激光打标机。

背景技术

激光打标机是利用激光在产品上篆刻标记的一种自动化设备。目前，激光打标机一般包括激光发生器、自动传输机构等构件，其中，自动传输机构或用于将工件送往激光发生器所在处进行打标，或将激光发生器送往工件所在处进行打标，这样的方式虽然相较于人工传送在效率方面已经有了很大改观，但由于定量的一批工件被加工完成所需的时间，不仅包括了打标过程所需的时间，还包括单个自动输送机构多次往返于工件所在处和激光发生器所在处的行程时间，而现有的激光打标机往往因为往返行程时间过长而导致打标工序所需的时间延长，使得批量打标工件的效率低，进而拉低激光打标机的产能和生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光打标机，以解决现有技术中激光打标机产能低的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种激光打标机，包括：

底座；

第一轨道，固定设置在所述底座上；

料盒，设置于所述第一轨道一侧，用于放置工件；

激光发生器，设置于所述第一轨道一侧，用于为所述工件打标；

两输送组件，各所述输送组件均滑动配合于所述第一轨道；

驱动组件，连接于两所述输送组件，用于驱动两所述输送组件从所述料盒内取出所述工件，并沿所述第一轨道将所述工件送去所述激光发生器处打标；

控制组件，电性连接于所述驱动组件，用于控制所述驱动组件驱动两所述输送组件连续且相互交替地移动至所述激光发生器处。

进一步地，所述激光打标机包括两料盒组，各所述料盒组包括至少两所述料盒，两所述料盒组分别位于所述激光发生器的相对两侧，两所述输送组件分别从位于所述激光发生器的相对两侧的两所述料盒组中取出所述工件。

进一步地，所述第一轨道沿第一方向延伸，所述输送组件包括沿第二方向延伸并与所述第一轨道滑动配合的第二轨道，沿第三方向延伸并与所述第二轨道滑动配合的第三轨道，以及滑动配合于所述第三轨道的用于从所述料盒内吸附待打标的所述工件的吸附单元，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两相互垂直，所述吸附单元、所述第三轨道以及所述第二轨道分别与所述驱动组件传动连接。

进一步地，所述吸附单元包括滑动配合于所述第三轨道的滑动板，固定连接于所述滑动板的旋转气缸，以及连接于所述旋转气缸的吸附手臂，所述吸附手臂包括连接于所述旋转气缸且开设有吸附槽的手臂主体，以及设置于所述手臂主体上且用于连接于外部抽气装置的通气管，所述通气管设有连通于所述吸附槽的气道。

进一步地，所述激光打标机还包括视觉定位组件，所述视觉定位组件包括设置于所述底座上的安装支架，以及分别设置于所述安装支架上的拍摄单元和光源；所述拍摄单元与所述控制组件电性连接。

进一步地，所述激光打标机还包括定位夹具，所述定位夹具设置于所述底座上并位于所述第一轨道一侧，用于夹持所述料盒，所述定位夹具设有用于放置所述料盒的夹持空间，所述夹持空间的尺寸可调。

进一步地，所述定位夹具包括两相对设置的第一挡板，以及分别连接于两所述第一挡板的第一底板和第二底板，所述第一底板和所述第二底板相互分离，两所述第一挡板、所述第一底板、所述第二底板围合形成所述夹持空间，所述定位夹具还包括调节器，所述调节器用于调节两所述第一挡板之间的间距。

进一步地，所述定位夹具还包括座主体，所述调节器包括活动设置于所述座主体上的丝杠，螺旋配合于所述丝杠的两螺母块，以及连接于所述丝杠的调节旋钮，两所述螺母块分别与所述第一底板和所述第二底板固定连接。

进一步地，所述定位夹具还包括相对设置的第二挡板和第三挡板，所述第二挡板包括相互分离的挡板一部和挡板二部，所述挡板一部与所述第一底板固定连接，所述挡板二部与所述第二底板固定连接，所述挡板一部、所述挡板二部、所述第一底板、所述第二底板、所述第三挡板以及两所述第一挡板围合形成所述夹持空间，所述定位夹具还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸与所述第三挡板连接，以驱动所述第三挡板远离或靠近所述第二挡板。

进一步地，所述定位夹具还包括设有多个螺纹孔的连接座和连接件，所述连接座连接于所述夹紧气缸，所述第三挡板能通过所述连接件与任一所述螺纹孔螺纹配合，以连接于所述连接座。

本实用新型提供的激光打标机的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型激光打标机包括两个输送组件，且各输送组件分别与驱动组件传动连接，该驱动组件与控制组件电性连接，故控制组件可控制该两个输送组件在驱动组件的驱动下，沿着第一轨道连续且相互交替着往返于激光发生器和料盒之间，也即，当其中一输送组件上的工件正在被打标时，另一个输送组件在进行放料、取料的路上，待其中一输送组件上的工件打标完成，另一输送组件也做好了工件被打标的准备，如此，使两个输送组件的行程时间相互错开，减少了批量工件打标的工作时间，从而大幅度减少了激光发生器的等待时间，并以成倍的幅度提升产能，抬高激光打标机的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的激光打标机的外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的激光打标机的局部结构示意图一；

图3为本实用新型实施例提供的激光打标机的局部结构示意图二；

图4为本实用新型实施例提供的吸附单元的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的定位夹具的结构示意图一；

图6为本实用新型实施例提供的定位夹具的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例提供的视觉定位组件的结构示意图；

图8为实用新型实施例提供的激光打标机的局部结构示意图三；

其中，图中各附图标记：

10、激光打标机；100、底座；200、第一轨道；300、输送组件；400、料盒；500、定位夹具；600、激光发生器；700、驱动组件；800、控制组件；310、第二轨道；320、第三轨道；330、吸附单元；510、夹持空间；520、第一底板；530、第二底板；540、第一挡板；550、第二挡板；551、挡板一部；552、挡板二部；560、第三挡板；570、调节器；580、夹紧气缸；590、连接座；571、丝杠；573、调节旋钮；591、螺纹孔；5100、手柄；5110、座主体；5120、料盒检测传感器；331、滑动板；332、旋转气缸；333、吸附手臂；3331、手臂主体；33311、吸附槽；900、正反面检测传感器；334、真空传感器；335、产品识别传感器；1200、视觉定位组件；1210、安装支架；1220、拍摄单元；1230、光源；810、显示器；820、输入单元；1300、吸尘组件；1400、盖体；1500、空气净化组件；1600、报警组件；20、工件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供的激光打标机10，尤其用于对晶片或晶圆打标，当然也能够实用于对其他类型的工件20打标，此处不做唯一限定。

本实用新型实施例中的第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，如图所述，第一方向指的是箭头X所指的方向，第二方向指的是箭头Y所指的方向，第三方向指的是箭头Z所指的方向。

请一并参阅图1至图3，现对本实用新型提供的激光打标机10进行说明。所述激光打标机10，包括底座100，以及设置在底座100上的两第一轨道200，该两第一轨道200均沿第一方向延伸，且相互间隔设置；所述激光打标机10还包括两输送组件300、8个料盒400、用于分别固定该8个料盒400的8个定位夹具500、激光发生器600、驱动组件700，以及控制组件800；其中，各输送组件300包括第二轨道310、第三轨道320以及用于吸附晶片的吸附单元330，该第二轨道310沿第二方向延伸，且该第二轨道310的相对两端分别与两第一轨道200滑动配合，第三轨道320沿第三方向延伸且与该第二轨道310滑动配合，该吸附单元330与第三轨道320滑动配合；该控制组件800通过驱动组件700控制上述吸附单元330相对于第三轨道320沿第三方向运动，并控制第三轨道320相对于第二轨道310沿第二方向运动，同时还能控制该第二轨道310相对于第一轨道200沿第一方向运动，如此，则实现了吸附单元330在三维空间内的位置控制；另外，上述8个料盒400中每四个分两个料盒组，该两个料盒组分别设置在激光发生器600的相对两侧，且这些料盒400均沿着第一方向在其中一第一轨道200的一侧排列，其中，各料盒组中，靠近激光发生器600的两个料盒400作为放料料盒400，远离激光发生器600的料盒400作为取料料盒400，如此，该激光发生器600的工作过程可以为：控制组件800控制第二轨道310沿第一方向运动到取料盒400附近，使第三轨道320带动吸附单元330沿第二方向运动，从而伸入料盒400中，再控制吸附单元330沿第三方向运动至靠近并晶片，然后将晶片从取料料盒400中取出，沿第一方向运动至激光发生器600下方进行打标，待打标完成后，将工件20送往放料盒400即可完成打标工作；由于本实用新型提供的激光打标机10包括两个输送组件300，且各输送组件300可分别位于激光发生器600的相对两侧，那么在控制组件800的控制下，当其中一输送组件300上的工件20正在被打标时，另一个输送组件300可进行放料、取料和送料工作，待其中一输送组件300上的工件20打标完成，另一个输送组件300上的工件20也做好了被打标的准备，也即两个输送组件300可连续且相互交替着移动至激光发生器600处，如此，使得两个输送组件300的行程时间相互错开，减少了批量工件打标的工作时间，从而大幅度减少了激光发生器600的等待时间，并以成倍的幅度提升产能，抬高激光打标机10的工作效率。

可以理解地，本实用新型中，“两个输送组件300可连续且相互交替着移动至激光发生器600处”，指的是其中一个输送组件300运动到激光发生器600处、完成打标并离开后，另一输送组件300快速地紧跟着带上工件至激光发生器600处重复前一输送组件300的动作，循环往复，期间不另设等待时间。

优选地，在本实施例中，该驱动组件700包括链条机构和传动连接于该链条机构的伺服电机，该伺服电机与控制组件800电性连接，该链条结构分别与第二轨道310、第三轨道320以及吸附单元330传动连接。

值得一提的是，请参阅图2、图5和图6，定位夹具500具有用于容纳上述料盒400的夹持空间510，该夹持空间510的大小可调，如此，则可以用于固定不同大小的料盒400，相应地，则可以满足不同规格尺寸的待加工工件20。

具体地，该定位夹具500包括第一底板520和第二底板530，沿第一方向相对设置的两第一挡板540，以及沿第二方向相对设置第二挡板550和第三挡板560，其中，两第一挡板540分别与第一底板520和第二底板530固定连接，第二挡板550包括相互分离的挡板一部551和挡板二部552，该挡板一部551和挡板二部552分别与第一底板520和第二底板530固定连接，该第一底板520、两第一挡板540和第二挡板550、第三挡板560围合形成上述夹持空间510；定位夹具500还包括连接于两第一挡板540的调节器570，该调节器570用于调节两第一挡板540之间的间距，从而调节该夹持空间510的沿第一方向上的尺寸；另外，该定位夹具500还包括夹紧气缸580，该夹紧气缸580的活塞杆与第三挡板560连接，用于驱动该第三挡板560靠近或远离该第二挡板550，从而夹紧位于夹持空间510内的料盒400，这里，在控制组件800的控制下，将夹紧气缸580进行初调以后，一旦料盒400放入夹持空间510内，则第三挡板560在夹紧气缸580的带动下直接将料盒400抵紧，从而实现对料盒400的自动夹紧功能。

更具体地，在一实施例中，该调节器570包括沿第一方向延伸的丝杠571，套设在丝杠571外周并与丝杠571螺纹配合的两个螺母块，以及连接于丝杠571相对两端的调节旋钮573，其中，两个螺母块分别与第一底板520和第二底板530固定连接，如此，通过调节旋钮573可手动控制丝杠571转动，从而调节两螺母块的间距，并最终使两第一挡板540之间的间距产生变化，从而调整夹持空间510的大小。

另外，在一实施例中，该第三挡板560通过一连接座590与上述夹紧气缸580的活塞杆连接，具体地，连接座590上开设有多个相互间隔设置的螺纹孔591，第三挡板560可通过连接件(图未示)与该任意螺纹孔591螺纹配合，以实现第三挡板560与连接座590的可拆卸连接，并且由于各个螺纹孔591的位置各异，与不同的螺纹孔591配合则可实现对第三挡板560位置的调整，从而进一步扩宽了定位夹具500的适用范围，提升了通用性能。这里，该连接件优选为螺钉。

在一实施例中，该定位夹具500还包括手柄5100，该手柄5100连接于用于连接第三挡板560和连接座590的螺钉，该手柄5100可方便用于将螺钉拆下后更换安装的螺纹孔591，从而快速调整第三挡板560的位置。

进一步地，在一实施例中，定位夹具500还包括座主体5110，以及设置在夹住座体上的料盒检测传感器5120，上述丝杠571活动设置于该座主体5110上，该料盒检测传感器5120用于感应放置在定位夹具500上的料盒400型号，上述夹紧气缸580固定设置在座主体5110上。

可以理解地，在本实用新型的其他实施例中，该定位夹具500和料盒400的数量，以及定位夹具500和料盒400的设置位置均可根据实际需要做一定变动，此处不做唯一限定。

进一步地，请参阅图2和图4，在一实施例中，上述吸附单元330包括滑动配合于第三轨道320的滑动板331，以及固定连接于该滑动板331的旋转气缸332，以及连接于旋转气缸332的吸附手臂333，该吸附手臂333包括手臂主体3331，以及设置在手臂主体3331上的具有气道的通气管(图未示)，手臂主体3331上设置有吸附槽33311，该气道与吸附槽33311连通，该通气管能够与外部抽气装置连接，如此，通过该通气管对吸附槽33311内抽气，则使吸附槽33311内气压形成与大气的压差，从而将就近的待加工工件20吸附在吸附手臂333上，即使在旋转气缸332带动待加工工件20翻转180°或其他任意角度时，待加工工件20也不会掉落。上述吸附单元330，通过抽气的方式取料，对待加工工件20的柏笋程度少，且结构简单成本低廉，空间占有率低。

在本实施例中，请参阅图4和图8，待打标工件20为晶圆，晶圆两面分别为光面和毛面，正常情况料架上晶圆来料只允许光面在上面，毛面在下面，打标的时候需要翻面，故此处通过旋转气缸332完成翻面动作，且本实施例中，激光打标机10还包括两正反面检测传感器900，该两正反面检测传感器900分别位于激光发生器600的相对两侧，通过正反面检测传感器900判定产品面是否放反，防止来料错误。

更具体地，在本实施例中，该吸附槽33311呈环状。

进一步地，请参阅图4，在一实施例中，上述吸附单元330还包括连接于滑动板331的真空传感器334，以及连接于手臂主体3331的产品识别传感器335，该真空传感器334用于感应抽气过程中的气压参数，产品识别传感器335用于识别吸附在手臂主体3331上的产品规格，从而防止标记错误。可以理解地，该真空传感器334和产品识别传感器335分别与控制组件800电性连接。

当然在本实用新型的其他实施例中，该吸附单元330也可以被替换成其他类型的抓取机构，此处不做唯一限定。

进一步地，请参阅图2和图7，在一实施例中，该激光打标机10还包括两视觉定位组件1200，该两视觉定位组件1200分别设置在激光发生器600的相对两侧，用于检测并反馈晶片的实时位置，从而配合控制组件800对晶片进行精确定位。具体地，该视觉定位组件1200包括安装支架1210，设置在安装支架1210上的光源1230，以及设置在该安装支架1210上的拍摄单元1220，该拍摄单元1220可优选为光学镜头，上述光源1230包括设置在该拍摄单元1220下方的环形光源1230和两两条形光源1230，光源1230用于辅助拍摄单元1220获取更清晰的图像，拍摄单元1220与控制组件800电性连接，这样控制组件800可拍摄单元1220获取的信息实现对待加工工件20的精确定位。在本实施例中，待正反面检测传感器900检测判定完成后，通过视觉定位组件1200对晶圆的打标位置进行精确定位，定位完成移动到激光发生器600下打标。

当然，在本实用新型的其他实施例中，该视觉定位组件1200也可省去，或被替换为其他类型的定位系统，此处不做唯一限定。

进一步地，请参阅图1，在一实施例中，上述控制组件800包括控制器(图未示)、显示器810和输入单元820，该输入单元820具体包括键盘、鼠标等，当然也可省去键盘鼠标等部件，直接通过触摸显示屏输入；该输入单元820、显示器810和控制器相互电性连通。

进一步地，请参阅图8，在一实施例中，该激光打标机10还包括吸尘组件1300该吸尘组件1300可选为鼓风机，设置在激光发生器600下方，用于吸附在打标过程中产生的碎屑；当然在本实用新型的其他实施例中，该吸尘组件1300也可以省去，此处不做唯一限定。

进一步地，请参阅图1至图3，在一实施例中，该激光打标机10还包括盖体1400，该盖体1400连接于底座100，并将上述第一轨道200、输送组件300、驱动组件700、定位夹具500以及料盒400盖封起来，在盖体1400的顶部设有空气净化组件1500，该空气进化组件用于净化盖体1400内的空气。

进一步地，请参阅图1，在一实施例中，激光打标机10还包括报警组件1600，该报警组件1600包括设置在盖体1400上的三色报警灯，该三色报警灯与控制组件800电性连接，用以在各传感器出现错误时，向工作人员报警。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.激光打标机，其特征在于，包括底座；

第一轨道，固定设置在所述底座上；

料盒，设置于所述第一轨道一侧，用于放置工件；

激光发生器，设置于所述第一轨道一侧，用于为所述工件打标；

两输送组件，各所述输送组件均滑动配合于所述第一轨道；

驱动组件，连接于两所述输送组件，用于驱动两所述输送组件从所述料盒内取出所述工件，并沿所述第一轨道将所述工件送去所述激光发生器处打标；

控制组件，电性连接于所述驱动组件，用于控制所述驱动组件驱动两所述输送组件连续且相互交替地移动至所述激光发生器处。

2.如权利要求1所述的激光打标机，其特征在于：所述激光打标机包括两料盒组，各所述料盒组包括至少两所述料盒，两所述料盒组分别位于所述激光发生器的相对两侧，两所述输送组件分别从位于所述激光发生器的相对两侧的两所述料盒组中取出所述工件。

3.如权利要求1所述的激光打标机，其特征在于：所述第一轨道沿第一方向延伸，所述输送组件包括沿第二方向延伸并与所述第一轨道滑动配合的第二轨道，沿第三方向延伸并与所述第二轨道滑动配合的第三轨道，以及滑动配合于所述第三轨道的用于从所述料盒内吸附待打标的所述工件的吸附单元，所述第一方向、所述第二方向以及所述第三方向两两相互垂直，所述吸附单元、所述第三轨道以及所述第二轨道分别与所述驱动组件传动连接。

4.如权利要求3所述的激光打标机，其特征在于：所述吸附单元包括滑动配合于所述第三轨道的滑动板，固定连接于所述滑动板的旋转气缸，以及连接于所述旋转气缸的吸附手臂，所述吸附手臂包括连接于所述旋转气缸且开设有吸附槽的手臂主体，以及设置于所述手臂主体上且用于连接于外部抽气装置的通气管，所述通气管设有连通于所述吸附槽的气道。

5.如权利要求1所述的激光打标机，其特征在于：所述激光打标机还包括视觉定位组件，所述视觉定位组件包括设置于所述底座上的安装支架，以及分别设置于所述安装支架上的拍摄单元和光源；所述拍摄单元与所述控制组件电性连接。

6.如权利要求1至5任一项所述的激光打标机，其特征在于：所述激光打标机还包括定位夹具，所述定位夹具设置于所述底座上并位于所述第一轨道一侧，用于夹持所述料盒，所述定位夹具设有用于放置所述料盒的夹持空间，所述夹持空间的尺寸可调。

7.如权利要求6所述的激光打标机，其特征在于：所述定位夹具包括两相对设置的第一挡板，以及分别连接于两所述第一挡板的第一底板和第二底板，所述第一底板和所述第二底板相互分离，两所述第一挡板、所述第一底板、所述第二底板围合形成所述夹持空间，所述定位夹具还包括调节器，所述调节器用于调节两所述第一挡板之间的间距。

8.如权利要求7所述的激光打标机，其特征在于：所述定位夹具还包括座主体，所述调节器包括活动设置于所述座主体上的丝杠，螺旋配合于所述丝杠的两螺母块，以及连接于所述丝杠的调节旋钮，两所述螺母块分别与所述第一底板和所述第二底板固定连接。

9.如权利要求7所述的激光打标机，其特征在于：所述定位夹具还包括相对设置的第二挡板和第三挡板，所述第二挡板包括相互分离的挡板一部和挡板二部，所述挡板一部与所述第一底板固定连接，所述挡板二部与所述第二底板固定连接，所述挡板一部、所述挡板二部、所述第一底板、所述第二底板、所述第三挡板以及两所述第一挡板围合形成所述夹持空间，所述定位夹具还包括夹紧气缸，所述夹紧气缸与所述第三挡板连接，以驱动所述第三挡板远离或靠近所述第二挡板。

10.如权利要求9所述的激光打标机，其特征在于：所述定位夹具还包括设有多个螺纹孔的连接座和连接件，所述连接座连接于所述夹紧气缸，所述第三挡板能通过所述连接件与任一所述螺纹孔螺纹配合，以连接于所述连接座。