TW201429591A - 雷射加工裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種雷射加工裝置，包括固定載臺、移動載臺、雷射加工單元及測距單元。該固定載臺與該移動載臺相對設置，該固定載臺用於承載待加工件。該雷射加工單元及該測距單元固定於該移動載臺上，該雷射加工單元用於在該待加工件上加工出微結構。該測距單元用於感測該待加工件的高度，並根據感測結果調整該移動載臺，從而使得該雷射加工單元發出的雷射聚焦在該待加工件上。

Description

雷射加工裝置

本發明涉及一種雷射加工裝置。

用於導光板射出成型的網點模仁常使用金屬板材，例如鋼板製成。鋼板上的網點一般使用雷射加工的方式形成。然而，鋼板常會產生翹曲問題，造成在雷射網點加工時，在翹曲的區域雷射會離開焦點加工，導致網點深度改變而影響導光板的光學品味。

有鑒於此，有必要提供一種可克服上述問題之雷射加工裝置。

一種雷射加工裝置，包括固定載臺、移動載臺、雷射加工單元及測距單元。該固定載臺與該移動載臺相對設置，該固定載臺用於承載待加工件。該雷射加工單元及該測距單元固定於該移動載臺上，該雷射加工單元用於在該待加工件上加工出微結構。該測距單元用於感測該待加工件的高度，並根據感測結果調整該移動載臺，從而使得該雷射加工單元發出的雷射聚焦在該待加工件上。

相對於先前技術，本發明的雷射加工裝置設置了測距單元使得該雷射加工單元與該待加工件之間的距離保持恒定，從而使得該雷射加工單元發出的雷射始終聚焦在該待加工件上，避免了離焦加工及影響導光板的光學品味。

10．．．固定載臺

11．．．板材

12．．．加工面

13．．．翹曲

15．．．微結構

20．．．移動載臺

30．．．雷射加工單元

40．．．測距單元、干涉測距儀

41．．．雷射光源

411．．．第一束雷射

412．．．第二束雷射

43．．．分光鏡

45．．．移動反射鏡

47．．．干涉條紋監測器

49．．．處理器

圖1係本發明一實施方式的雷射加工裝置的結構示意圖。

圖2係圖1所示的雷射加工裝置的測距單元的結構示意圖。

下面將結合附圖與實施例對本技術方案作進一步詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施方式提供的雷射加工裝置，其包括一固定載臺10、一移動載臺20、一雷射加工單元30、及一測距單元40。

該固定載臺10用於承載待加工件，在本實施方式中，該待加工件為鋼板板材11，該板材11包括一加工面12，該板材11上形成有翹曲13。

該移動載臺20與該固定載臺10相對設置，該雷射加工單元30及該測距單元40固定於該移動載臺20上。該雷射加工單元30用於在板材11的加工面12上加工出微結構15，在本實施方式中，該微結構15為網點。該移動載臺20用於帶動該雷射加工單元30沿一預定的路徑移動，從而在該板材11的整個加工面12上完成網點加工。該測距單元40用於感測該加工面12的高度，並根據感測結果調整該移動載臺20，從而使得加工時，該雷射加工單元30發出的雷射聚焦在該板材11的加工面12上。

請參考圖2，在本實施方式中，該測距單元40為一干涉測距儀，該干涉測距儀40包括一雷射光源41、一分光鏡43、一移動反射鏡45、一干涉條紋監測器47及一處理器49。該雷射光源41用於向該分光鏡43發出一束雷射。該分光鏡43為半反射半透射透鏡，該分光鏡43將該雷射分成兩束，分別為第一束雷射411和第二束雷射412，其中第一束雷射411依次經該分光鏡43反射、移動反射鏡45反射、分光鏡43透射後到達干涉條紋監測器47，第二束雷射412依次經該分光鏡43透射、板材11反射、分光鏡43反射後到達干涉條紋監測器47。兩束雷射在干涉條紋監測器47處彼此干涉並形成干涉條紋。該干涉條紋監測器47為一光學傳感器，例如電荷耦合元件（CCD）傳感器，該干涉條紋監測器47感測該干涉條紋並將該干涉條紋的圖像回傳給該處理器49。

當加工時，首先調整移動載臺20使得雷射加工單元30發出的雷射聚焦在該板材11的加工面12上。在板材11的翹曲13處，第二束雷射412的光程變短，從而導致干涉條紋發生改變。此時該處理器49驅動該移動反射鏡45沿第一束雷射411的光路移動直至該第一束雷射411的光程和第二束雷射412的光程相等，使得干涉條紋恢復原狀。此時該移動反射鏡45移動的距離就是該翹曲13的高度。處理器49根據該移動反射鏡45移動的距離及方向調整該移動載臺20，從而使得在加工該翹曲13處時，該雷射加工單元30發出的雷射聚焦在該板材11的加工面12上。

在本實施方式中，該雷射加工裝置包括多個加工位置，該干涉測距儀40測量的是當前加工位置的下一個加工位置處該加工面12的高度。因此，當該干涉測距儀40測量到該加工面12的高度發生改變時，該處理器並不立即調整該移動載臺20，直至該雷射加工單元30在當前加工位置加工完畢轉入下一個加工位置時，才調整該移動載臺20。

在其他實施方式中，該測距單元40也可以為其他的測距設備，例如雷射測距儀，該雷射測距儀用於向該加工面12發出一束雷射、接收該加工面12反射的雷射，並計算該雷射傳播的時間，從而得出該移動載臺20至該加工面12的距離，該雷射測距儀並用於調整該移動載臺20使得該移動載臺20至該加工面12的距離保持恒定，使得該雷射加工單元30發出的雷射始終聚焦在該加工面12上。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10．．．固定載臺

11．．．板材

12．．．加工面

13．．．翹曲

15．．．微結構

20．．．移動載臺

30．．．雷射加工單元

40．．．測距單元

Claims (7)

1. 一種雷射加工裝置，包括固定載臺、移動載臺、雷射加工單元及測距單元；該固定載臺與該移動載臺相對設置，該固定載臺用於承載待加工件；該雷射加工單元及該測距單元固定於該移動載臺上，該雷射加工單元用於在該待加工件上加工出微結構；該測距單元用於感測該待加工件的高度，並根據感測結果調整該移動載臺，從而使得該雷射加工單元發出的雷射聚焦在該待加工件上。
2. 如請求項1所述的雷射加工裝置，其中，該待加工件為板材。
3. 如請求項1所述的雷射加工裝置，其中，該微結構為凹點。
4. 如請求項1所述的雷射加工裝置，其中，該移動載臺用於帶動該雷射加工單元沿一預定路徑移動，從而在該待加工件上完成該微結構加工。
5. 如請求項1所述的雷射加工裝置，其中，該測距單元包括雷射光源、分光鏡、移動反射鏡、干涉條紋監測器及處理器；該雷射光源用於向該分光鏡發出一束雷射；該分光鏡將該雷射分成第一束雷射和第二束雷射，該第一束雷射依次經該分光鏡反射、該移動反射鏡反射及該分光鏡透射後到達該干涉條紋監測器；該第二束雷射依次經該分光鏡透射、該待加工件反射及該分光鏡反射後到達該干涉條紋監測器並和該第一束雷射形成干涉條紋；該干涉條紋監測器用於感測該干涉條紋並將該干涉條紋的圖像回傳給該處理器。
6. 如請求項5所述的雷射加工裝置，其中，當該待加工件發生翹曲時，該第二束雷射的光程變化，從而導致該干涉條紋發生改變，此時該處理器驅動該移動反射鏡移動直至該第一束雷射的光程和該第二束雷射的光程相等，使得該干涉條紋恢復原狀，該處理器並根據該移動反射鏡移動的距離及方向調整該移動載臺，從而使得該雷射加工單元發出的雷射聚焦在該待加工件上。
7. 如請求項1所述的雷射加工裝置，其中，該測距單元用於向該待加工件發出一束雷射、接收該待加工件反射的雷射，並計算該雷射傳播的時間，從而得出該待加工件的高度，該雷射測距儀並用於調整該移動載臺使得該移動載臺至該待加工件的距離保持恒定，從而使得該雷射加工單元發出的雷射聚焦在該待加工件上。