CN209998555U

CN209998555U - 飞行打标模式协同加工设备

Info

Publication number: CN209998555U
Application number: CN201920537817.0U
Authority: CN
Inventors: 赵裕兴; 田超
Original assignee: Suzhou Delphi Laser Co Ltd
Current assignee: Suzhou Delphi Laser Co Ltd
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-04-19

Abstract

本实用新型涉及飞行打标模式协同加工设备，加工运动平台的上方架设两道龙门架，沿进料方向呈前后平行并列布置，龙门架一和龙门架二上安装有四只可在其上直线运动的Y轴运动单元体，每一Y轴运动单元体上吊装一振镜，每一振镜的输出端布置一场镜，场镜均正对于加工运动平台，龙门架一的两侧分别布置两台CO₂激光器，一CO₂激光器的输出光路经第一控制光路与龙门架一上的一振镜相衔接，构成CO₂激光加工光路系统；龙门架二的两侧分别布置一台UV皮秒激光器，一UV皮秒激光器的输出光路经第二控制光路与龙门架二上的两振镜相衔接，构成UV皮秒激光加工光路系统。实现两种不同类型激光协同加工，多个振镜头并行切割，极大提高切割效率。

Description

飞行打标模式协同加工设备

技术领域

本实用新型涉及一种飞行打标模式协同加工设备。

背景技术

目前，对于柔性OLED显示面板的裁切主要采用激光切割，而针对大尺寸(常见的如1500mm×925mm)的面板裁切，相关切割设备尺寸非常庞大。因此，如何将多种切割要求集成在一个工作站上完成并提高切割效率成为研究的难点。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种飞行打标模式协同加工设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

飞行打标模式协同加工设备，特点是：在加工运动平台的上方架设两道龙门架，龙门架一与龙门架二沿进料方向呈前后平行并列布置，龙门架一和龙门架二上分别安装有四只可在其上直线运动的Y轴运动单元体，每一Y轴运动单元体上吊装一振镜，每一振镜的输出端布置一场镜，场镜均正对于加工运动平台，龙门架一的两侧分别布置两台CO₂激光器，一CO₂激光器的输出光路经第一控制光路与龙门架一上的一振镜相衔接，构成CO₂激光加工光路系统；

龙门架二的两侧分别布置一台UV皮秒激光器，一UV皮秒激光器的输出光路经第二控制光路与龙门架二上的两振镜相衔接，构成UV皮秒激光加工光路系统。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述第一控制光路包含沿光路依次布置的光阑、扩束镜、反射镜一以及反射镜二，反射镜二的反射光路进入一振镜。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述CO₂激光器为80瓦9.6μm波长的脉冲式激光器。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述第二控制光路包含沿光路依次布置的扩束镜、反射镜三、1/2波片以及分光立方体，分光立方体的水平方向分光光路布置反射镜四，反射镜四的反射光路进入一振镜，垂直方向分光光路布置反射镜五和反射镜六，反射镜六的反射光路进入一振镜。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述UV皮秒激光器为30瓦343nm波长10ps脉宽的超快激光器。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述加工运动平台为可直线运动和旋转运动的X-θ运动平台。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述X-θ运动平台包含X轴运动单元和θ轴运动平台单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；

所述θ轴运动平台单元包含旋转DD马达和载台，载台安装于旋转DD马达上，旋转DD马达安装于X轴连接板上。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述载台为石墨载台。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述X轴大理石底座上安装有X轴光栅尺。

进一步地，上述的飞行打标模式协同加工设备，其中，所述Y轴运动单元体包含Y轴向连接板和Y轴向驱动单元，龙门架一和龙门架二上布置有Y轴向滑轨，Y轴向连接板置于Y轴向滑轨上，Y轴向驱动单元与Y轴向连接板驱动连接，从而控制Y轴向连接板沿Y轴向滑轨运动，Y轴向连接板上吊装一振镜。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

本实用新型设备可用于柔性oled显示面板裁切，实现两种不同类型激光协同加工；多个振镜头并行切割，极大提高切割效率；实现在一个工作台上完成所有切割，避免了多次搬运带来的麻烦。其结构紧凑，融合两种完全不同的激光，协同加工，集成度高；采用多个振镜头同时加工，相较于传统的单切割头、功能单一切割机，不仅显著提高综合加工效率，也大大减少产品工序站，自动化程度较高。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1：本实用新型的结构布置示意图；

图2：第一控制光路的光路示意图；

图3：第二控制光路的光路示意图；

图4：本实用新型的加工示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，飞行打标模式协同加工设备，在加工运动平台1的上方架设两道龙门架，龙门架一2与龙门架二3沿进料方向(图1中X轴向，即进料方向A)呈前后平行并列布置，龙门架一2和龙门架二3上分别安装有四只可在其上直线运动的Y轴运动单元体，每一Y轴运动单元体上吊装一振镜，即振镜一8、振镜二9、振镜三10、振镜四11、振镜五14、振镜六15、振镜七16以及振镜八17，每一振镜的输出端布置一场镜，场镜均正对于加工运动平台1上的工件，龙门架一2的两侧分别布置两台CO₂激光器，即CO₂激光器一4、CO₂激光器二5、CO₂激光器三6以及CO₂激光器四7，CO₂激光器采用80瓦9.6μm波长的脉冲式激光器，一CO₂激光器的输出光路经第一控制光路与龙门架一上的一振镜相衔接，构成CO₂激光加工光路系统；龙门架二3的两侧分别布置一台UV皮秒激光器，即UV皮秒激光器一12和UV皮秒激光器二13，UV皮秒激光器采用30瓦343nm波长10ps脉宽的超快激光器，一UV皮秒激光器的输出光路经第二控制光路与龙门架二上的两振镜相衔接，构成UV皮秒激光加工光路系统。

4台CO₂激光器和2台UV皮秒激光器分别通过各自的控制光路折转至对应的振镜中，振镜一8对应CO₂激光器一4，振镜二9对应CO₂激光器二5，振镜三10对应CO₂激光器三6，振镜四11对应CO₂激光器四7，振镜五14和振镜六15对应UV皮秒激光器一12，振镜七16和振镜八17对应UV皮秒激光器二13。

加工运动平台1完成一个方向的切割，自动旋转90度进行另一个方向的切割，完成两个方向的切割后加工运动平台1将材料移送至下料区进行残材分离和产品分拣。

如图2所示，第一控制光路包含沿光路依次布置的光阑18、扩束镜19、反射镜一20以及反射镜二21，反射镜二21的反射光路进入一振镜。比如，CO₂激光器一4输出的激光依次通过孔径光阑18、扩束镜19、反射镜一20、反射镜二21、振镜一8及其对应的场镜22，光阑18目的是滤除光斑边缘的杂光，扩束镜19是将光斑直径从4.8mm放大至约20mm，反射镜一20和反射镜二21是将激光折转进入振镜，最后进入场镜。激光的聚焦光斑直径约0.1mm，实际加工时使用约15.3W功率，单边切割损伤宽度＜0.1mm。

如图3所示，第二控制光路包含沿光路依次布置的扩束镜23、反射镜三24、1/2波片25以及分光立方体26，分光立方体26的水平方向分光光路布置反射镜四27，反射镜四27的反射光路进入振镜五14及其场镜28，垂直方向分光光路布置反射镜五29和反射镜六39，反射镜六30的反射光路进入振镜六15及其场镜31。

UV皮秒激光器采用30瓦343nm波长10ps脉宽超快激光器，由于单台造价昂贵，采用分光方案，比如，UV皮秒激光器一12输出的激光依次通过扩束镜23、反射镜三24、1/2波片25、分光立方体26、反射镜四27、振镜五14及其场镜28，扩束镜23将光斑直径从5mm放大至约10mm，再由反射镜三24折转通过1/2波片25和分光立方体26完成分光，其中1/2波片25用于调整激光的偏振方向，使通过分光立方体后P光和S光恰好1:1分光，然后通过反射镜分别折转进入对应的UV皮秒振镜，最后进入场镜。激光的聚焦光斑直径约0.01mm，实际加工时使用约10W功率，单边切割损伤宽度＜0.05mm。

加工运动平台1为可直线运动(图1中X轴向，即平台水平运动方向B)和旋转运动(图1中，平台旋转运动方向θ)的X-θ运动平台，X-θ运动平台包含X轴运动单元和θ轴运动平台单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；θ轴运动平台单元包含旋转DD马达和载台，载台为石墨载台，载台安装于旋转DD马达上，旋转DD马达安装于X轴连接板上；X轴大理石底座上安装有X轴光栅尺。

用于分别驱动八只振镜沿Y轴运动(图1中Y轴向，即振镜运动方向D)的Y轴运动单元体，每一Y轴运动单元体包含Y轴向连接板和Y轴向驱动单元，龙门架一和龙门架二上布置有Y轴向滑轨，Y轴向连接板置于Y轴向滑轨上，Y轴向驱动单元与Y轴向连接板驱动连接，从而控制Y轴向连接板沿Y轴向滑轨运动，Y轴向连接板上吊装一振镜。

龙门一2上吊装四只CO₂激光光路振镜，龙门二3上吊装四只UV激光光路振镜。各振镜可独立在龙门上做平移滑动。位于振镜下方的切割平台按照如图示4箭头方向运动，各振镜切完一行产品后，振镜在龙门上平移至下一行产品切割位置，以此类推，将所有行产品切完，然后加工运动平台1旋转90度，继续切完所有列产品。

综上所述，本实用新型设备可对应1500mm×925mm尺寸柔性oled显示面板裁切，实现两种不同类型激光协同加工；多个振镜头并行切割，极大提高切割效率；实现在一个工作台上完成所有切割，避免了多次搬运带来的麻烦。

其结构紧凑，融合两种完全不同的激光，协同加工，集成度高；采用多个振镜头同时加工，相较于传统的单切割头、功能单一切割机，不仅显著提高综合加工效率，也大大减少产品工序站，自动化程度较高。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims

1.飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：在加工运动平台的上方架设两道龙门架，龙门架一与龙门架二沿进料方向呈前后平行并列布置，龙门架一和龙门架二上分别安装有四只可在其上直线运动的Y轴运动单元体，每一Y轴运动单元体上吊装一振镜，每一振镜的输出端布置一场镜，场镜均正对于加工运动平台，龙门架一的两侧分别布置两台CO₂激光器，一CO₂激光器的输出光路经第一控制光路与龙门架一上的一振镜相衔接，构成CO₂激光加工光路系统；

2.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述第一控制光路包含沿光路依次布置的光阑、扩束镜、反射镜一以及反射镜二，反射镜二的反射光路进入一振镜。

3.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述CO₂激光器为80瓦9.6μm波长的脉冲式激光器。

4.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述第二控制光路包含沿光路依次布置的扩束镜、反射镜三、1/2波片以及分光立方体，分光立方体的水平方向分光光路布置反射镜四，反射镜四的反射光路进入一振镜，垂直方向分光光路布置反射镜五和反射镜六，反射镜六的反射光路进入一振镜。

5.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述UV皮秒激光器为30瓦343nm波长10ps脉宽的超快激光器。

6.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述加工运动平台为可直线运动和旋转运动的X-θ运动平台。

7.根据权利要求6所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述X-θ运动平台包含X轴运动单元和θ轴运动平台单元，所述X轴运动单元包含X轴大理石底座、X轴直线导轨、X轴连接板和控制X轴连接板运动的X轴直线电机，X轴直线导轨和X轴直线电机安装于X轴大理石底座上，X轴连接板置于X轴直线导轨上，X轴直线电机与X轴连接板驱动连接，从而控制X轴连接板沿X轴直线导轨运动；

8.根据权利要求7所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述载台为石墨载台。

9.根据权利要求7所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述X轴大理石底座上安装有X轴光栅尺。

10.根据权利要求1所述的飞行打标模式协同加工设备，其特征在于：所述Y轴运动单元体包含Y轴向连接板和Y轴向驱动单元，龙门架一和龙门架二上布置有Y轴向滑轨，Y轴向连接板置于Y轴向滑轨上，Y轴向驱动单元与Y轴向连接板驱动连接，从而控制Y轴向连接板沿Y轴向滑轨运动，Y轴向连接板上吊装一振镜。