CN219609438U - 一种双面激光成像设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种双面激光成像设备，用于提高激光成像设备的效率。实施例中的设备包括：第一激光器组件和第二激光器组件、固定装置、上位机以及控制器。其中，第一激光器组件和第二激光器组件中均包含多颗沿竖直方向不重叠的激光器，分别组成第一激光阵列、第二激光阵列，且第一激光阵列、第二激光阵列均可在水平方向和竖直方向相对移动，第一激光阵列和第二激光阵列位于固定装置的对侧。在第一激光阵列和第二激光阵列沿预设轨迹进行扫描运动过程中，控制器用于检测第一激光阵列和第二激光阵列中各颗激光器光斑投影点的实时位置，当光斑投影点实时位置与曝光板上像素曝光点的位置一致时，点亮对应的激光器对曝光板上像素曝光点进行曝光。
Description
技术领域
本申请涉及激光成像技术领域，尤其涉及一种双面激光成像设备。
背景技术
现有的激光成像设备(例如申请号为：201310084860.3中的激光成像设备)采用直线排列的激光器沿水平方向往复扫描曝光面的方式进行成像。
现有技术中的激光成像设备先将PCB板的一侧面作为曝光面，在一侧面完成之后将PCB板进行翻转，然后对PCB板的另一侧面进行曝光。
相关技术中的激光成像设备对双面PCB板进行成像的过程中需要进行翻转和重新对位，影响双面PCB板的成像效率。
发明内容
本申请实施例提供了一种双面激光成像设备，用于提高激光成像设备的效率。
本申请实施例中的双面激光成像设备，可包括：所述第一激光器组件和所述第二激光器组件中均包含多颗沿竖直方向不重叠的激光器，分别组成第一激光阵列、第二激光阵列，且所述第一激光阵列、第二激光阵列均可在水平方向和竖直方向相对曝光板移动；所述曝光板可拆卸固定在所述固定装置上；
所述第一激光阵列和所述第二激光阵列位于所述固定装置的对侧，以使得所述第一激光阵列和所述第二激光阵列中的激光器可分别照射所述曝光板的不同侧面；其中，所述曝光板的两侧面均涂覆热敏或光敏涂层；
所述上位机与所述控制器电连接，用于向所述控制器传输所述曝光板的两侧面上的像素曝光点的位置信息；
在所述第一激光阵列和所述第二激光阵列沿预设轨迹进行扫描运动过程中，所述控制器用于检测所述第一激光阵列和所述第二激光阵列中各颗激光器光斑投影点的实时位置，当光斑投影点实时位置与所述曝光板上像素曝光点的位置一致时，点亮对应的激光器对所述曝光板上像素曝光点进行曝光。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的双面激光成像设备，还可以包括：同步带，所述第一激光器组件和第二激光器组件分别安装在所述同步带的两内侧，并随着所述同步带的往复直线运动而分别沿水平方向反向直线运动。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第一位移组件；所述第一位移组件包括：
第一竖直导轨，所述第一竖直移动平台设置在第一竖直导轨上，且在第一驱动电机的驱动下可沿第一竖直导轨移动，所述第一竖直移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第二位移组件；所述第二位移组件包括：第二水平导轨、第二水平移动平台以及第二竖直移动平台；其中，
所述第二水平移动平台设置在第二水平导轨上，且在第二驱动电机的驱动下可沿所述第二水平导轨移动，所述第二水平移动平台上设置有第二竖直导轨，所述第二竖直移动平台设置在第二竖直导轨上，且在第三驱动电机的驱动下可沿第二竖直导轨移动，所述第二竖直移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第三位移组件；所述第三位移组件包括：第三水平导轨、第三水平移动平台；其中，
所述第三水平移动平台设置在第三水平导轨上，且在第四驱动电机的驱动下可沿所述第三水平导轨移动，所述第三水平移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的双面激光成像设备，还可以包括：位移编码器；所述位移编码器包含移动部件和固定部件，所述固定部件安装在所述第二水平导轨上，所述移动部件安装与所述激光集成器相对固定的位置，用于在移动过程中检测所述第一激光阵列或所述第二激光阵列的实时位置。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述第一激光阵列或所述第二激光阵列中的激光器呈直线形排列。
可选的，作为一种可能的实施方式，本申请实施例中，所述曝光板为PCB板、显示器面板或光学玻璃。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请实施例中，在曝光板的两侧面均设置有激光阵列，可以同时对曝光板的两侧面进行扫描曝光，提高了激光成像设备的成像效率。此外，可以设置同步带同时驱动两组激光阵列，无需两套驱动装置，节约设备成本。
附图说明
图1为本申请实施例中双面激光成像设备的一个实施例示意图；
图2为本申请实施例中双面激光成像设备中的第一激光阵列和第二激光阵列在竖直切面下的位置分布示意图；
图3为本申请实施例中双面激光成像设备中的第二位移组件一个具体应用实施例示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
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。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，本申请实施例中的水平方向是指在曝光面或与曝光面平行的平面上的与所需形成的图像的像素行平行的方向，竖直方向是指在曝光面或与曝光面平行的平面上与选定的水平方向垂直的方向。因此，本申请中的水平方向和竖直方向是随曝光面所在的位置以及曝光面上的所需形成的图像的像素行所在的方向的变化而变化的，具体方向此处不做限定。
为了便于理解，下面对本申请实施例中的双面激光成像设备进行描述，请参阅图1至图2，本申请实施例中一种双面激光成像设备的一个实施例可包括：第一激光器组件10和第二激光器组件20、固定装置30、上位机(未示出)以及控制器(未示出)。
其中，第一激光器组件10和第二激光器组件20中均包含多颗沿竖直方向不重叠的激光器(如图2中的M1…M9，L1…L9)，分别组成如图1所示的第一激光阵列M、第二激光阵列L，且第一激光阵列M、第二激光阵列L均可在水平方向和竖直方向上相对曝光板移动(既可以是曝光板移动，而激光阵列不动；也可以是激光阵列移动，而曝光板移动)。其中，两个激光阵列的激光器沿竖直方向的垂直投影点(即激光光斑在竖直方向的投影)不重叠排列，使得激光光斑在竖直方向的扫描痕迹不重叠。因此，第一激光阵列或所述第二激光阵列中的激光器可以不呈直线形排列。优选的，第一激光阵列或所述第二激光阵列中的激光器呈直线形排列。
为了提高激光成像设备的成像效率，第一激光阵列和第二激光阵列位于固定装置30的对侧，以使得第一激光阵列和第二激光阵列中的激光器可分别照射固定在可拆卸的固定装置30上的曝光板S的两侧面。其中，可拆卸的固定装置可以是任何可以夹持、吸附、卡扣、铆定曝光板的机械结构，此处不做限定。曝光板S是两侧面均涂覆热敏或光敏涂层的固体板，例如PCB板、显示器面板、光学玻璃等。
需要说明的是，本申请实施例中，驱动第一激光器组件10和第二激光器组件20中第一激光阵列、第二激光阵列移动的具体机械结构此处不做限定。例如可以设置机械手、丝杆传动、同步带传动等方式实现激光器阵列在水平方向和竖直方向移动，也可以采用后续示例性的实施例中公开的结构。
示例性的，如图1所示，作为一种可能的实施方式，第一激光器组件10和第二激光器组件20分别安装在同步带40的两对边的内侧，并随着同步带40的往复直线运动而分别沿水平方向(示例性的，如图1中的X轴平行方向)反向同步直线运动，可以同时驱动两组激光阵列，无需两套水平驱动装置，节约设备成本。激光阵列在竖直方向的移动可以有如下两种方式：第一种，第一激光器组件10和第二激光器组件20还可以包括第一位移组件(未示出)。该第一位移组件可包括第一竖直导轨以及第一竖直移动平台，第一竖直移动平台设置在第一竖直导轨上，且在第一驱动电机的驱动下可沿第一竖直导轨移动，使得安装在第一竖直移动平台上的第一激光阵列或第二激光阵列中的激光器可以调整竖直方向(图1中垂直纸面的方向，图2中所示的与Y轴平行的方向)的位置。第二种，双面激光成像设备还可以包括第一传动装置，该第一传动装置用于固定并驱动固定装置沿竖直方向步进移动，具体的步进移动的结构此处不做限定，例如可以采用机械手、丝杆传动、同步带传动、导轨滑动等方式实现。
示例性的，作为一种可能的实施方式，第一激光器组件10和第二激光器组件20可包括第二位移组件。如图3所示，第二位移组件包括：第二水平导轨301、第二水平移动平台302以及第二竖直移动平台303；其中，第二水平移动平台302设置在第二水平导轨301上，且在第二驱动电机的驱动下可沿第二水平导轨301移动，第二水平移动平台302上设置有第二竖直导轨304，第二竖直移动平台303设置在第二竖直导轨304上，且在第三驱动电机的驱动下可沿第二竖直导轨304移动，第二竖直移动平台303上安装有第一激光阵列或第二激光阵列。可以理解的是，第一激光器组件10和第二激光器组件20在水平方向既可以同向移动，也可以反向移动，具体此处不做限定。
示例性的，作为一种可能的实施方式，第一激光器组件10和第二激光器组件20可包括第三位移组件；类似上述第二位移组件，第三位移组件包括：第三水平导轨、第三水平移动平台；其中，第三水平移动平台设置在第三水平导轨上，且在第四驱动电机的驱动下可沿第三水平导轨移动，第三水平移动平台上安装有第一激光阵列或第二激光阵列。该实施方式中，进一步的，双面激光成像设备还可以包括第二传动装置，该第二传动装置用于固定并驱动固定装置沿竖直方向步进移动，具体的步进移动的结构此处不做限定，例如可以采用机械手、丝杆传动、同步带传动、导轨滑动等方式实现。
上位机(未示出)与控制器(未示出)电连接，用于向控制器传输曝光板S的两侧面上的像素曝光点的位置信息。具体的，上位机可以采用光栅图像处理器RIP对所需扫描成像的原始图像进行处理成二值点阵图像，其中，像素曝光点是指二值点阵图像中包含的两类像素点中指定的任一种。具体RIP为现有技术此处不做赘述。
本申请中的上位机在一些实施例中可以是包含中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、微处理器或其他数据处理芯片(例如FPGA、PLC等)等具有数据处理能力的终端设备，例如，计算机设备、智能手机、平板等，其可以运行存储器中存储的程序代码或处理数据，执行计算机程序等，以实现设置的功能，具体的实现方式本申请不做限定。控制器可以是包含中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片的电路，用于运行存储器中存储的程序代码或处理数据，以实现设置的功能。
控制器或上位机可以控制所述第一激光器组件和第二激光器组件中的第一激光阵列和所述第二激光阵列沿预设轨迹进行扫描运动。下面将对本申请实施例中的双面激光扫描成像过程进行介绍说明。在扫描运动过程中，所述控制器可以检测所述第一激光阵列和所述第二激光阵列中各颗激光器光斑投影点的实时位置。例如可以基于现有的位移编码器(例如光栅尺、磁栅尺)检测第一激光阵列和所述第二激光阵列中的各自标定点的位置，并根据已知的位置分布可以计算得到所有激光器光斑投影点的实时位置。当光斑投影点实时位置与所述曝光板上像素曝光点的位置一致时，控制器可以通过驱动电路点亮对应的激光器对曝光板上像素曝光点进行曝光，以在曝光板的涂层上形成的潜影。在上一次扫描完成之后，第一激光阵列和第二激光阵列沿扫描方向的垂直方向以固定的移动步距移动激光器，使得激光器可以对各自曝光面上相邻激光器的各段扫描间隙中未扫描的像素行进行并行扫描曝光，直至完成整个幅面的曝光。
由以上公开内容可知，本申请实施例中，在曝光板的两侧面均设置有激光阵列，可以同时对曝光板的两侧面进行扫描曝光，提高了激光成像设备的成像效率。
以上公开的内容，仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种双面激光成像设备，其特征在于，包括：第一激光器组件和第二激光器组件、固定装置、上位机以及控制器；其中，
所述第一激光器组件和所述第二激光器组件中均包含多颗沿竖直方向不重叠的激光器，分别组成第一激光阵列、第二激光阵列，且所述第一激光阵列、第二激光阵列均可在水平方向和竖直方向相对曝光板移动；所述曝光板可拆卸固定在所述固定装置上；
所述第一激光阵列和所述第二激光阵列位于所述固定装置的对侧，以使得所述第一激光阵列和所述第二激光阵列中的激光器可分别照射所述曝光板的不同侧面；其中，所述曝光板的两侧面均涂覆热敏或光敏涂层；
所述上位机与所述控制器电连接，用于向所述控制器传输所述曝光板的两侧面上的像素曝光点的位置信息；
在所述第一激光阵列和所述第二激光阵列沿预设轨迹进行扫描运动过程中，所述控制器用于检测所述第一激光阵列和所述第二激光阵列中各颗激光器光斑投影点的实时位置，当光斑投影点实时位置与所述曝光板上像素曝光点的位置一致时，点亮对应的激光器对所述曝光板上像素曝光点进行曝光。
2.根据权利要求1所述的双面激光成像设备，其特征在于，还包括：同步带，所述第一激光器组件和第二激光器组件分别安装在所述同步带的两内侧，并随着所述同步带的往复直线运动而分别沿水平方向反向直线运动。
3.根据权利要求2所述的双面激光成像设备，其特征在于，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第一位移组件；所述第一位移组件包括：第一竖直导轨以及第一竖直移动平台，所述第一竖直移动平台设置在第一竖直导轨上，且在第一驱动电机的驱动下可沿第一竖直导轨移动，所述第一竖直移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
4.根据权利要求2所述的双面激光成像设备，其特征在于，还包括第一传动装置，所述第一传动装置用于固定并驱动所述固定装置沿竖直方向步进移动。
5.根据权利要求1所述的双面激光成像设备，其特征在于，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第二位移组件；所述第二位移组件包括：第二水平导轨、第二水平移动平台以及第二竖直移动平台；其中，
所述第二水平移动平台设置在第二水平导轨上，且在第二驱动电机的驱动下可沿所述第二水平导轨移动，所述第二水平移动平台上设置有第二竖直导轨，所述第二竖直移动平台设置在第二竖直导轨上，且在第三驱动电机的驱动下可沿第二竖直导轨移动，所述第二竖直移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
6.根据权利要求1所述的双面激光成像设备，其特征在于，所述第一激光器组件和所述第二激光器组件包括第三位移组件；所述第三位移组件包括：第三水平导轨、第三水平移动平台；其中，
所述第三水平移动平台设置在第三水平导轨上，且在第四驱动电机的驱动下可沿所述第三水平导轨移动，所述第三水平移动平台上安装有所述第一激光阵列或所述第二激光阵列。
7.根据权利要求6所述的双面激光成像设备，其特征在于，还包括第二传动装置，所述第二传动装置用于固定并驱动所述固定装置沿竖直方向步进移动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的双面激光成像设备，其特征在于，所述第一激光阵列或所述第二激光阵列中的激光器呈直线形排列。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的双面激光成像设备，其特征在于，所述曝光板为PCB板、显示器面板或光学玻璃。
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