CN216802150U - 一种四头fpc覆盖膜切割设备用光路系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于智能制造技术领域，尤其涉及一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，所述四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统包括光源、光路以及切割头；所述光源设置于所述切割头的一侧，与切割头并排布置，所述光源提供两束平行的激光束；光路由反光镜以及分光镜组成，用于将光源提供的两道激光束导入切割头；所述切割头设置有四个，每个切割头均包括一个振镜以及一个聚焦透镜。本实用新型提供的光路系统利用提供两束平行激光束的光源，经过光路的处理，为四个切割头提供切割用激光，且四个激光头能够在水平及竖直两个方向上独立移动，提高了切割效率，可以适用不同尺寸的覆盖膜，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于智能制造技术领域，尤其涉及一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统。
背景技术
柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性、绝佳的可挠性印刷电路板。柔性电路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点，广泛应用于各类汽车、电脑等各类电子产品中。
柔性电路板的构成除了基材还包括多层覆盖膜，这些覆盖膜加工前通常是卷料，需要对覆盖膜进行切割。
对柔性电路板覆盖膜进行切割需要用到激光切割机，现有的激光切割机均是单激光头进行切割，效率低。这主要是由于一般的激光切割机激光器随着切割头移动，而切割头需要移动体积较小无法安装多个切割头；即便能够采用多激光头，也往往由于较高的成本使各生产厂家无意开发类似机型。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，旨在解决现有切割设备切割效率低，材料浪费较多的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，所述四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统包括光源、光路、切割头以及底座；
所述光源设置于所述底座的下侧或者通过支架设置于底座上侧且位于所述切割头之上，所述光源提供两束与所述底座平行的激光束；
光路由反光镜以及分光镜组成，用于将光源提供的两道激光束导入切割头；
所述切割头设置有四个，位于所述底座上侧，每个切割头均包括一个振镜以及一个聚焦透镜。
优选地，所述光路包括沿光路传播方向依次布置的转向光路、分光光路以及运动光路；
所述转向光路用于光源发出的激光引导到所述分光光路；
所述分光光路用于将两束激光分为四束以供四个切割头使用；
所述运动光路用于为所述切割头运动时提供稳定的激光。
优选地，所述转向光路包括第一转向光路以及第二转向光路；
第一转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜A1以及反光镜A2；反光镜A1用于将光源提供的激光光束A偏转90°至竖直方向以进入反光镜A2，反光镜A2用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路；
第二转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜B1以及反光镜B2；反光镜B1用于将光源提供的激光光束B偏转90°至竖直方向以进入反光镜B2，反光镜B2用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路。
优选地，所述分光光路包括第一分光光路以及第二分光光路；
第一分光光路由分光镜A构成，用于将激光光束A分为传播方向相互垂直的激光光束A1以及激光光束A2，其中，激光光束A1为分光镜A的透射光束，激光光束A2为分光镜A的反向光束，且激光光束A1与激光光束A2在同一个水平面上；切割头A2沿着激光光束A1的方向运动时带动分光镜A同时运动；
第二分光光路由分光镜B构成，用于将激光光束B分为传播方向相互垂直的激光光束B1以及激光光束B2；其中，激光光束B1为分光镜B的透射光束，激光光束B2为分光镜B的反向光束，且激光光束B1与激光光束B2在同一个水平面上；切割头B2沿着激光光束B1的方向运动时带动分光镜B同时运动。
优选地，所述运动光路包括第一运动光路、第二运动光路、第三运动光路以及第四运动光路；
第一运动光路包括沿激光光束A1传播方向依次设置的反光镜A3、反光镜A4以及反光镜A5；反光镜A3用于将激光光束A1在水平面内偏转90°；反光镜A4随振镜A1在水平方向运动，相对反光镜A3的距离可变，反光镜A4用于将激光光束A1偏转90°至竖直方向；反光镜A5随振镜A1运动，相对反光镜A4的距离可变，反光镜A5用于将激光光束A1偏转90°至水平方向以进入振镜A1；
第二运动光路包括沿激光光束A2传播方向依次设置的反光镜A6以及反光镜A7；反光镜A6随振镜A2在水平方向运动，相对分光镜A的距离可变，反光镜A6用于将激光光束A2偏转90°至竖直方向；反光镜A7随振镜A2运动，相对反光镜A6的距离可变，反光镜A7用于将激光光束A2偏转90°至水平方向以进入振镜A2；
第三运动光路包括沿激光光束B1传播方向依次设置的反光镜B3、反光镜B4以及反光镜B5；反光镜B3用于将激光光束B1在水平面内偏转90°；反光镜B4随振镜B1在水平方向运动，相对反光镜B3的距离可变，反光镜B4用于将激光光束B1偏转90°至竖直方向；反光镜B5随振镜B1运动，相对反光镜B4的距离可变，反光镜B5用于将激光光束B1偏转90°至水平方向以进入振镜B1；
第四运动光路包括沿激光光束B2传播方向依次设置的反光镜B6以及反光镜B7；反光镜B6随振镜B2在水平方向运动，相对分光镜B的距离可变，反光镜B6用于将激光光束B2偏转90°至竖直方向；反光镜B7随振镜B2运动，相对反光镜B6的距离可变，反光镜B7用于将激光光束B2偏转90°至水平方向以进入振镜B2。
优选地，分光镜A与分光镜B所分出的两束激光的强度均为1：1。
优选地，切割头A1与切割头B1作为第一组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；切割头A2与切割头B2作为第二组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；
每组的两个切割头分别用于切割不同覆盖膜。
优选地，对于每个切割头，振镜与聚焦透镜的上下距离可变。
优选地，光源设置于底座下侧时，激光光束向上穿过所述底座；光源设置于所述底座上侧时，激光光束向下穿过所述支架。
优选地，所述底座采用大理石材料制作。
本实用新型提供的光路系统利用提供两束平行激光束的光源，经过光路的处理，为四个切割头提供切割用激光，且四个激光头能够在水平及竖直两个方向上移动，使本实用新型提供的方案提高了切割效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统的结构图。
附图中：(1)、光源；(2)、振镜B2；(3)、反光镜B7；(4)、反光镜B6；(5)、第一覆盖膜；(6)、振镜A2；(7)、反光镜A7；(8)、反光镜A6；(9)、反光镜B1；(10)、反光镜A1；(11)、反光镜A2；(12)、反光镜B2；(13)、分光镜A；(14)、分光镜B；(15)、反光镜B3；(16)、反光镜A3；(17)、反光镜A4；(18)、反光镜A5；(19)、振镜A1；(20)、第二覆盖膜；(21)、反光镜B4；(22)、反光镜B5；(23)、振镜B1；(24)、底座。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。
如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统的结构图，所述四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统包括光源(1)、光路、切割头以及底座(24)；
所述光源(1)设置于所述底座(24)的下侧或者通过支架设置于底座(24)上侧且位于所述切割头之上，所述光源(1)提供两束与所述底座(24)平行的激光束；
光路由反光镜以及分光镜组成，用于将光源(1)提供的两道激光束导入切割头；
所述切割头设置有四个，每个切割头均包括一个振镜以及一个聚焦透镜。
在本实施例中，光源(1)设置于切割头的上侧或者下侧，相对光源(1)设置于侧面的布置方式，光源(1)上置式或者下置式可以减小设备的安装用地，使设备更为紧凑。在本实施例中，光源(1)提供了两束相互平行的激光，且这两束激光与底座(24)平行，本实用新型通过光路的设置，利用这两束平行激光为四个切割头提供切割用激光。
在本实施例中，光路仅使用了反光镜及分光镜，光路实现简单；其中，反光镜的作用是改变激光的传播方向，分光镜的作用是将一束激光分为两束激光。
在本实施例中，切割头设置有四个，切割头内包括用于得到切割图案的振镜以及用于对焦的聚焦透镜。每个切割头可以独立运动，这里的运动包括在水平方向上沿X方向以及Y方向的运动，以及在竖直方向上沿Z方向的运动。
本实用新型提供的光路系统利用提供两束平行激光束的光源(1)，经过光路的处理，为四个切割头提供切割用激光，且四个激光头能够在水平及竖直两个方向上移动，使本实用新型提供的方案提高了切割效率。
优选地，所述光路包括沿光路传播方向依次布置的转向光路、分光光路以及运动光路；
所述转向光路用于光源(1)发出的激光引导到所述分光光路；
所述分光光路用于将两束激光分为四束以供四个切割头使用；
所述运动光路用于为所述切割头运动时提供稳定的激光。
在本实施例中，通过三种光路的依次串接，可以将光源(1)提供的激光导入到切割头。
优选地，所述转向光路包括第一转向光路以及第二转向光路；
第一转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜A1(10)以及反光镜A2(11)；反光镜A1(10)用于将光源(1)提供的激光光束A偏转90°至竖直方向以进入反光镜A2(11)，反光镜A2(11)用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路；
第二转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜B1(9)以及反光镜B2(12)；反光镜B1(9)用于将光源(1)提供的激光光束B偏转90°至竖直方向以进入反光镜B2(12)，反光镜B2(12)用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路。
在本实施例中，第一转向光路通过反光镜A1(10)、反光镜A2(11)的设置，将光源(1)提供的激光导至不同高度的水平面且仍保持两束激光平行，从而便于将激光引入到切割头。反光镜A1(10)、反光镜A2(11)均设置为固定，可以通过螺钉或者其它的方式与机架或者底座(24)固定；可选地，反光镜A1(10)、反光镜A2(11)与水平面和/或竖直面的夹角或者其朝向可调，以便维护时对光路进行修正。
在本实施例中，第二转向光路的说明可以参考第一转向光路，本实用新型实施例对此不再赘述。
在本实施例中，经过转向光路，使激光从光源(1)发出后到达要求的高度位置。
优选地，所述分光光路包括第一分光光路以及第二分光光路；
第一分光光路由分光镜A(13)构成，用于将激光光束A分为传播方向相互垂直的激光光束A1以及激光光束A2，其中，激光光束A1为分光镜A(13)的透射光束，激光光束A2为分光镜A(13)的反向光束；且激光光束A1与激光光束A2在同一个水平面上；切割头A2沿着激光光束A1的方向运动时带动分光镜A同时运动；
第二分光光路由分光镜B(14)构成，用于将激光光束B分为传播方向相互垂直的激光光束B1以及激光光束B2；其中，激光光束B1为分光镜B(14)的透射光束，激光光束B2为分光镜B(14)的反向光束；且激光光束B1与激光光束B2在同一个水平面上；切割头B2沿着激光光束B1的方向运动时带动分光镜B同时运动。
在本实施例中，分光光路采用分光镜实现，分光镜又被称为分束镜，是一种镀膜镜片，在光学玻璃表面镀上一层或多层薄膜，当一束光投射到镀膜玻璃上后，通过反射和折射作用，光束就被分为两束或更多束。本实用新型使用的分光镜是一分二分光镜。在本实施例中，经过分光镜A(13)分光所得的激光光束A1、激光光束A2与分光前的激光光束A共平面，且该平面为水平面；同样地，经过分光镜B(14)分光所得的激光光束B1、激光光束B2与分光前的激光光束B共平面，且该平面为水平面。
优选地，所述运动光路包括第一运动光路、第二运动光路、第三运动光路以及第四运动光路；
第一运动光路包括沿激光光束A1传播方向依次设置的反光镜A3(16)、反光镜A4(17)以及反光镜A5(18)；反光镜A3(16)用于将激光光束A1在水平面内偏转90°；反光镜A4(17)随振镜A1(19)在水平方向运动，相对反光镜A3(16)的距离可变，反光镜A4(17)用于将激光光束A1偏转90°至竖直方向；反光镜A5(18)随振镜A1(19)运动，相对反光镜A4(17)的距离可变，反光镜A5(18)用于将激光光束A1偏转90°至水平方向以进入振镜A1(19)；
第二运动光路包括沿激光光束A2传播方向依次设置的反光镜A6(8)以及反光镜A7(7)；反光镜A6(8)随振镜A2(6)在水平方向运动，相对分光镜A(13)的距离可变，反光镜A6(8)用于将激光光束A2偏转90°至竖直方向；反光镜A7(7)随振镜A2(6)运动，相对反光镜A6(8)的距离可变，反光镜A7(7)用于将激光光束A2偏转90°至水平方向以进入振镜A2(6)；
第三运动光路包括沿激光光束B1传播方向依次设置的反光镜B3(15)、反光镜B4(21)以及反光镜B5(22)；反光镜B3(15)用于将激光光束B1在水平面内偏转90°；反光镜B4(21)随振镜B1(23)在水平方向运动，相对反光镜B3(15)的距离可变，反光镜B4(21)用于将激光光束B1偏转90°至竖直方向；反光镜B5(22)随振镜B1(23)运动，相对反光镜B4(21)的距离可变，反光镜B5(22)用于将激光光束B1偏转90°至水平方向以进入振镜B1(23)；
第四运动光路包括沿激光光束B2传播方向依次设置的反光镜B6(4)以及反光镜B7(3)；反光镜B6(4)随振镜B2(2)在水平方向运动，相对分光镜B(14)的距离可变，反光镜B6(4)用于将激光光束B2偏转90°至竖直方向；反光镜B7(3)随振镜B2(2)在竖直方向运动，相对反光镜B6(4)的距离可变，反光镜B7(3)用于将激光光束B2偏转90°至水平方向以进入振镜B2(2)。
在本实施例中，分光镜A(13)能够沿其入射光束即激光光束A1的方向(正向或者反向)移动，该移动是随着振镜A2(6)的移动而移动的，类似地，反光镜A3(16)可以随振镜A1(19)沿激光光束A1的方向移动；同样地可以理解分光镜B(14)与反光镜B3(15)的运动方式。
在本实施例中，若两个或者四个振镜沿激光光束A或者激光光束B的方向同步移动时，振镜对应的分光镜或者反光镜也同步运动。
优选地，分光镜A(13)与分光镜B(14)所分出的两束激光的强度均为1：1。
在本实施例中，分光镜分出的两束激光强度为1：1，保证了不同振镜分到的激光强度一致。
优选地，切割头A1与切割头B1作为第一组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；切割头A2与切割头B2作为第二组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；
每组的两个切割头分别用于切割不同覆盖膜。
在本实施例中，如图1所示，第一组切割头同时切割第一覆盖膜(5)与第二覆盖膜(20)的正对位置，第二组切割头同时切割第一覆盖膜(5)与第二覆盖膜(20)的另一正对位置，第一覆盖膜(5)与第二覆盖膜(20)并排平行设置。采用本实用新型的设备可以同时切割同一卷覆盖膜的两个不同位置，在切割头的行程范围内，可以进行双覆盖膜四位置同步切割，提高了效率。
优选地，对于每个切割头，振镜与聚焦透镜的上下距离可变。
在本实施例中，通过设置振镜与聚集透镜的上下距离，可以实现聚焦的调速。
优选地，光源(1)设置于底座(24)下侧时，激光光束向上穿过所述底座(24)；光源(1)设置于所述底座(24)上侧时，激光光束向下穿过所述支架。
在本实施例中，这种安装方式相对于单切割头的设备空间占用没有明显增加，但是效率是单头切割设备的4倍，提高了切割效率，节约了成本；而相对光源(1)侧置式的安装方式，进一步减少了设备的安装占地，节省了成本。
优选地，所述底座(24)采用大理石材料制作。
在本实施例中，采用大理石材料制作底座(24)，可以使设备整体的稳定性好，使激光能够准确地切割到目标位置。
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)
1.一种四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统包括光源、光路、切割头以及底座；
所述光源设置于所述底座的下侧或者通过支架设置于底座上侧且位于所述切割头之上，所述光源提供两束与所述底座平行的激光束；
光路由反光镜以及分光镜组成，用于将光源提供的两道激光束导入切割头；
所述切割头设置有四个，位于所述底座上侧，每个切割头均包括一个振镜以及一个聚焦透镜。
2.根据权利要求1所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述光路包括沿光路传播方向依次布置的转向光路、分光光路以及运动光路；
所述转向光路用于将光源发出的激光引导入所述分光光路；
所述分光光路用于将两束激光分为四束以供四个切割头使用；
所述运动光路用于为所述切割头运动时提供稳定的激光。
3.根据权利要求2所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述转向光路包括第一转向光路以及第二转向光路；
第一转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜A1以及反光镜A2；反光镜A1用于将光源提供的激光光束A偏转90°至竖直方向以进入反光镜A2，反光镜A2用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路；
第二转向光路包括沿光路传播方向依次设置的反光镜B1以及反光镜B2；反光镜B1用于将光源提供的激光光束B偏转90°至竖直方向以进入反光镜B2，反光镜B2用于将激光光束偏转90°至水平方向以进入分光光路。
4.根据权利要求3所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述分光光路包括第一分光光路以及第二分光光路；
第一分光光路由分光镜A构成，用于将激光光束A分为传播方向相互垂直的激光光束A1以及激光光束A2，激光光束A1为分光镜A的透射光束，激光光束A2为分光镜A的反向光束，且激光光束A1与激光光束A2在同一个水平面上；切割头A2沿着激光光束A1的方向运动时带动分光镜A同时运动；
第二分光光路由分光镜B构成，用于将激光光束B分为传播方向相互垂直的激光光束B1以及激光光束B2；激光光束B1为分光镜B的透射光束，激光光束B2为分光镜B的反向光束，且激光光束B1与激光光束B2在同一个水平面上；切割头B2沿着激光光束B1的方向运动时带动分光镜B同时运动。
5.根据权利要求4所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述运动光路包括第一运动光路、第二运动光路、第三运动光路以及第四运动光路；
第一运动光路包括沿激光光束A1传播方向依次设置的反光镜A3、反光镜A4以及反光镜A5；反光镜A3用于将激光光束A1在水平面内偏转90°；反光镜A4随振镜A1在水平方向运动，相对反光镜A3的距离可变，反光镜A4用于将激光光束A1偏转90°至竖直方向；反光镜A5随振镜A1运动，相对反光镜A4的距离可变，反光镜A5用于将激光光束A1偏转90°至水平方向以进入振镜A1；
第二运动光路包括沿激光光束A2传播方向依次设置的反光镜A6以及反光镜A7；反光镜A6随振镜A2在水平方向运动，相对分光镜A的距离可变，反光镜A6用于将激光光束A2偏转90°至竖直方向；反光镜A7随振镜A2运动，相对反光镜A6的距离可变，反光镜A7用于将激光光束A2偏转90°至水平方向以进入振镜A2；
第三运动光路包括沿激光光束B1传播方向依次设置的反光镜B3、反光镜B4以及反光镜B5；反光镜B3用于将激光光束B1在水平面内偏转90°；反光镜B4随振镜B1在水平方向运动，相对反光镜B3的距离可变，反光镜B4用于将激光光束B1偏转90°至竖直方向；反光镜B5随振镜B1运动，相对反光镜B4的距离可变，反光镜B5用于将激光光束B1偏转90°至水平方向以进入振镜B1；
第四运动光路包括沿激光光束B2传播方向依次设置的反光镜B6以及反光镜B7；反光镜B6随振镜B2在水平方向运动，相对分光镜B的距离可变，反光镜B6用于将激光光束B2偏转90°至竖直方向；反光镜B7随振镜B2运动，相对反光镜B6的距离可变，反光镜B7用于将激光光束B2偏转90°至水平方向以进入振镜B2。
6.根据权利要求4所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，分光镜A与分光镜B所分出的两束激光的强度均为1：1。
7.根据权利要求5所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，切割头A1与切割头B1作为第一组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；切割头A2与切割头B2作为第二组沿激光光束A1或者激光光束B1方向同步运动；
每组的两个切割头分别用于切割不同覆盖膜。
8.根据权利要求1所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，对于每个切割头，振镜与聚焦透镜的上下距离可变。
9.根据权利要求1所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，光源设置于底座下侧时，激光光束向上穿过所述底座；光源设置于所述底座上侧时，激光光束向下穿过所述支架。
10.根据权利要求1所述的四头FPC覆盖膜切割设备用光路系统，其特征在于，所述底座采用大理石材料制作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |