專利名稱：卷料自動送料激光刻蝕機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種激光刻蝕設備，特別是涉及卷料自動送料激光刻蝕機。
背景技術：
用于刻蝕顯示觸摸屏ITO薄膜、玻璃基底或PET基底的銀漿激光刻蝕設備的運動驅(qū)動機構多采用二維振鏡頭和F- Θ透鏡組組合，這種激光刻蝕設備刻蝕速度快，效率高， 但是，現(xiàn)有激光刻蝕設備的上料多為人工上料，要求事先把整卷的薄膜卷料裁切成一張張的矩形塊料，再把一張張矩形塊料定位加工，前期準備工序多，而且上料、定位的輔助時間長，生產(chǎn)效率低，也不利于自動化加工。專利號為201120001278. 2的一種雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，包括機架、 控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭、一維運動平臺和F- Θ透鏡組， 控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、吸附平臺和激光發(fā)生器都安裝在機架上，激光發(fā)生器、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)- Θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，一維運動平臺安裝在機架與吸附平臺之間，吸附平臺的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料寬度的兩倍。此多振鏡頭激光刻蝕機，輔助時間短， 生產(chǎn)效率高。雖然專利201120001278. 2的一種雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，工作過程中，輔助時間短，生產(chǎn)效率比一個工位薄膜激光刻蝕機高，但是，前期準備工序多，事先把整卷的薄膜卷料裁切成一張張的矩形塊料的工序仍然沒能省去，并且還得人工上料，自動化程度低，生產(chǎn)效率低，而且，此設備只適應于對精度要求不高的TO薄膜激光刻蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種卷料自動送料激光刻蝕機，此卷料自動送料激光刻蝕機，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。為了達到上述目的，本發(fā)明的卷料自動送料激光刻蝕機，包括機架、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭和F-Θ透鏡組，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和吸附平臺都安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的激光頭的激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)-Θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，其特征在于還包括卷料輸送機構；
卷料輸送機構由收卷輥、放卷輥和牽弓I輥組成，收卷輥、放卷輥和牽弓丨輥的中心線相互平行，收卷輥和牽引輥位于吸附平臺的一側，放卷輥位于吸附平臺的另一側，收卷輥、放卷輥和牽引輥都由電機驅(qū)動，從放卷輥到牽引輥的卷料穿過吸附平臺上方。因為有了卷料輸送機構，卷料輸送機構的收卷輥和牽引輥位于吸附平臺的一側， 放卷棍位于吸附平臺的另一側，從放卷棍到牽引棍的卷料穿過吸附平臺上方，當牽引棍把卷料牽引輸送到吸附平臺上方時，牽引輥停止牽引，吸附平臺的抽氣裝置工作，使吸附平臺將卷料吸附定位在其上表面，激光發(fā)生器和二維振鏡頭工作，將要刻蝕的圖形或文字刻蝕在卷料上；刻蝕完后，吸附平臺的抽氣裝置停止工作，牽引輥牽引卷料移動一定的距離，激光發(fā)生器和二維振鏡頭又開始刻蝕工作，如此循環(huán)工作，將刻蝕的圖形或文字刻蝕到整卷卷料上，省去了人工一張張上料過程，也省去了將整卷的薄膜卷料裁切成一張張的矩形塊料的工序，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括一個直線運動平臺，直線運動平臺安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組安裝在直線運動平臺上，直線運動平臺的運動方向與卷料的運動方向垂直。當牽引棍把卷料牽引輸送到吸附平臺上方時，牽引輥停止牽引，吸附平臺的抽氣裝置工作，使吸附平臺將卷料吸附定位在其上表面，激光發(fā)生器和二維振鏡頭工作，將要刻蝕的圖形或文字刻蝕在卷料上，增加了一直線運動平臺后，直線運動平臺的運動可使卷料自動送料激光刻蝕機在直線運動平臺運動方向?qū)崿F(xiàn)拼圖，這樣就可利用小焦距小幅面的F- Θ透鏡組的高精度和窄線寬特性刻蝕寬幅卷料，使寬幅卷料的刻蝕線寬和精度得到提聞。所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括兩個交叉的直線運動平臺， 兩個交叉的直線運動平臺運動方向相互垂直疊加，其中一個直線運動平臺安裝在機架上， 激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F-Θ透鏡組安裝在另一個直線運動平臺上。當牽引輥把卷料牽引輸送到吸附平臺上方時，牽引輥停止牽引，吸附平臺的抽氣裝置工作，使吸附平臺將卷料吸附定位在其上表面，激光發(fā)生器和二維振鏡頭工作，將要刻蝕的圖形或文字刻蝕在卷料上，增加了兩個交叉的直線運動平臺后，兩個交叉的直線運動平臺的運動可使卷料自動送料激光刻蝕機在兩個交叉的直線運動平臺運動方向?qū)崿F(xiàn)兩個方向拼圖，這樣既可利用小焦距小幅面的F- Θ透鏡組的高精度和窄線寬特性保證整塊拼接圖的刻蝕精度。所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括CCD定位系統(tǒng)，CCD定位系統(tǒng)安裝在吸附平臺上方，C⑶定位系統(tǒng)由CXD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析系統(tǒng)組成。工作時， CXD定位系統(tǒng)對吸附平臺上放置的卷料上的定位靶標攝像，通過像素分析比較卷料材料工件上定位靶標的位置與標準位置的差別，分析系統(tǒng)控制刻蝕軟件對刻蝕位置進行調(diào)整，以補償卷料材料位置的偏差。所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于F_ Θ透鏡組的焦距在15(T300mm 之間。因為焦距比較短，所以刻蝕的線寬小、高精度。F-Θ透鏡組為一組鏡片組，其作用是將經(jīng)過二維振鏡頭的不同角度激光光束聚焦到一個平面上，所以能對置于吸附平臺上的卷料進行刻蝕加工。所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括除塵機構，除塵機構的抽風口朝向吸附平臺上方，除塵機構的作用是把加工時產(chǎn)生的粉塵排出到室外或進行過濾處理。所述的二維振鏡頭內(nèi)有兩個高速伺服振動電機，每個高速伺服振動電機的軸上安裝有激光反射鏡片，兩個高速伺服振動電機交叉安裝。所述的吸附平臺的內(nèi)部為空腔，上面表設置多個與空腔連通的小孔，吸附平臺的側面或下部開有與空腔相連通的通孔，其中，至少有一個通孔與真空裝置或抽風裝置連接； 真空裝置或抽風裝置把卷料吸附于吸附平臺，使卷料平展于吸附平臺，保證刻蝕質(zhì)量。
所述的機架為金屬結構件或大理石構件，是整個卷料自動送料激光刻蝕機的支撐與連接部件，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和激光發(fā)生器都安裝在機架上。所述的控制系統(tǒng)包括工控機及其操作控制軟件，其作用是控制卷料自動送料激光刻蝕機的運行。所述的計算機系統(tǒng)包括計算機主機、顯示器、鍵盤和鼠標，其中計算機主機的主板上安裝有運動控制卡。計算機系統(tǒng)同控制系統(tǒng)一起控制整個卷料自動送料激光刻蝕機，顯示器的作用是用于顯示操作控制軟件的界面。本發(fā)明的卷料自動送料激光刻蝕機，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。


圖I是本發(fā)明實施例的結構示意圖。圖2是圖I另一個方向的軸側圖。圖3是卷料輸送機構的原理示意圖。
具體實施例方式圖I標記的說明計算機系統(tǒng)1，機架2，卷料輸送機構3，CXD定位系統(tǒng)4，F(xiàn)- Θ透鏡組5，二維振鏡頭6，激光發(fā)生器的激光頭7，控制系統(tǒng)8，顯示器9，上方的直線運動平臺 10，卷料11，吸附平臺12，下方的直線運動平臺13，收卷驅(qū)動電機31，放卷驅(qū)動電機32。圖2標記的說明牽引驅(qū)動電機33。圖3標記的說明放卷輥34，托輥35，壓輥36，牽引輥37，收卷輥38，卷料感應器 39。參見圖1，本發(fā)明卷料自動送料激光刻蝕機的實施例包括機架2、控制系統(tǒng)8、計算機系統(tǒng)I、激光發(fā)生器、吸附平臺12、二維振鏡頭6、F- Θ透鏡組5、卷料輸送機構3、上方的直線運動平臺10和下方的直線運動平臺13，控制系統(tǒng)8、計算機系統(tǒng)I、吸附平臺12和下方的直線運動平臺13都安裝在機架2上，激光發(fā)生器的激光頭7、二維振鏡頭6和F- Θ透鏡組5安裝在上方的直線運動平臺10上。激光發(fā)生器的激光頭7的激光出光孔與二維振鏡頭6的激光進光孔同心，F(xiàn)- Θ透鏡組5安裝在二維振鏡頭6下部。參見圖3，卷料輸送機構3由收卷輥38、放卷輥34和牽引輥37組成，收卷輥38、放卷輥34和牽引輥37的中心線相互平行，收卷輥38和牽引輥37位于吸附平臺12的一側， 放卷輥34位于吸附平臺12的另一側，收卷輥38、放卷輥34和牽引輥37分別由收卷驅(qū)動電機31、放卷驅(qū)動電機32和牽引驅(qū)動電機33驅(qū)動(參見圖2)，從放卷輥34到牽引輥37的卷料11穿過吸附平臺12上方，在放卷輥34 —側設備有托輥35和壓輥36，用來調(diào)整卷料11 的走向。在收卷棍38和放卷棍34下方,還設備有卷料感應器39,用來感應的收卷棍38和放卷棍34前卷料11的余料多少，以控制收卷棍38和放卷棍34的運動啟停和運動快慢。因為有了卷料輸送機構3，卷料輸送機構3的收卷輥38和牽引輥37位于吸附平臺12的一側,放卷棍34位于吸附平臺12的另一側,從放卷棍34到牽引棍37的卷料11穿過吸附平臺12上方，當牽引輥37把卷料11牽引輸送到吸附平臺12上方時，牽引輥37停止牽引，吸附平臺12的抽氣裝置工作，使吸附平臺12將卷料11吸附定位在其上表面，激光發(fā)生器和二維振鏡頭6工作，將要刻蝕的圖形或文字刻蝕在卷料11上；刻蝕完后，吸附平臺12的抽氣裝置停止工作，牽引輥37牽引卷料11移動一定的距離，激光發(fā)生器和二維振鏡頭 6又開始刻蝕工作，如此循環(huán)工作，將刻蝕的圖形或文字刻蝕到整卷卷料11上，省去了人工一張張上料過程，也省去了將整卷的薄膜卷料11裁切成一張張的矩形塊料的工序，自動化
程度高，生產(chǎn)效率高。實施例中，在吸附平臺12上方還安裝了 CXD定位系統(tǒng)4安裝，CXD定位系統(tǒng)4由 CXD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析系統(tǒng)組成。工作時，C⑶定位系統(tǒng)4對吸附平臺12上放置的卷料11上的定位靶標攝像，通過像素分析比較卷料11材料工件上定位靶標的位置與標準位置的差別，分析系統(tǒng)控制刻蝕軟件對刻蝕位置進行調(diào)整，以補償卷料11材料位置的偏差。實施例中，F(xiàn)- Θ透鏡組5的焦距采用185mm和265mm兩種。因為焦距比較短，所以刻蝕的線寬小、高精度。F-Θ透鏡組5為一組鏡片組，其作用是將經(jīng)過二維振鏡頭6的不同角度激光光束聚焦到一個平面上，所以能對置于吸附平臺12上的卷料11進行刻蝕加工。 二維振鏡頭6內(nèi)有兩個高速伺服振動電機，每個高速伺服振動電機的軸上安裝有激光反射鏡片，兩個高速伺服振動電機交叉安裝。吸附平臺12的內(nèi)部為空腔，上面表設置多個與空腔連通的小孔，吸附平臺12的側面或下部開有與空腔相連通的通孔，其中，至少有一個通孔與真空裝置或抽風裝置連接；真空裝置或抽風裝置把卷料11吸附于吸附平臺12，使卷料 11平展于吸附平臺12，保證刻蝕質(zhì)量?？刂葡到y(tǒng)8包括工控機及其操作控制軟件，其作用是控制卷料自動送料激光刻蝕機的運行。計算機系統(tǒng)I包括計算機主機、顯示器9、鍵盤和鼠標，其中計算機主機的主板上安裝有運動控制卡。計算機系統(tǒng)I同控制系統(tǒng)8—起控制整個卷料自動送料激光刻蝕機，顯示器9的作用是用于顯示操作控制軟件的界面。機架2為金屬結構件或大理石構件，是整個卷料自動送料激光刻蝕機的支撐與連接部件，控制系統(tǒng)8、計算機系統(tǒng)I和激光發(fā)生器都安裝在機架2上。自動送料激光刻蝕機還設置了除塵機構，除塵機構的抽風口朝向吸附平臺12上方，除塵機構的作用是把加工時產(chǎn)生的粉塵排出到室外或進行過濾處理。本發(fā)明的卷料自動送料激光刻蝕機，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。它的推廣應用， 對提高觸摸屏ITO薄膜、玻璃基底或PET基底的銀漿激光刻蝕加工生產(chǎn)率、實現(xiàn)自動化生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本有著積極意義，特別適合于摸屏ITO薄膜、玻璃基底或PET基底的銀漿激光刻蝕的規(guī)模化生產(chǎn)。
權利要求
1.卷料自動送料激光刻蝕機，包括機架、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和吸附平臺都安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的激光頭的激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)-Θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，其特征在于還包括卷料輸送機構；卷料輸送機構由收卷輥、放卷輥和牽引輥組成，收卷輥、放卷輥和牽弓I輥的中心線相互平行，收卷輥和牽引輥位于吸附平臺的一側，放卷輥位于吸附平臺的另一側，收卷輥、放卷輥和牽引輥都由電機驅(qū)動，從放卷輥到牽引輥的卷料穿過吸附平臺上方。
2.根據(jù)權利要求I所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括一個直線運動平臺，直線運動平臺安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F-Θ透鏡組安裝在直線運動平臺上，直線運動平臺的運動方向與卷料的運動方向垂直。
3.根據(jù)權利要求I所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括兩個交叉的直線運動平臺，兩個交叉的直線運動平臺運動方向相互垂直疊加，其中一個直線運動平臺安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F- Θ透鏡組安裝在另一個直線運動平臺上。
4.根據(jù)權利要求I所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括CCD定位系統(tǒng)，CCD定位系統(tǒng)安裝在吸附平臺上方，CCD定位系統(tǒng)由CCD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析系統(tǒng)組成。
5.根據(jù)權利要求I所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于F-0透鏡組的焦距在150 300_之間。
6.根據(jù)權利要求I所述的卷料自動送料激光刻蝕機，其特征在于還包括除塵機構，除塵機構的抽風口朝向吸附平臺上方。
全文摘要
本發(fā)明提供一種卷料自動送料激光刻蝕機，包括機架、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭、F-θ透鏡組和卷料輸送機構，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)和吸附平臺都安裝在機架上，激光發(fā)生器的激光頭、二維振鏡頭和F-θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，F(xiàn)-θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，卷料輸送機構由收卷輥、放卷輥和牽引輥組成，收卷輥、放卷輥和牽引輥的中心線相互平行，收卷輥和牽引輥位于吸附平臺的一側，放卷輥位于吸附平臺的另一側，收卷輥、放卷輥和牽引輥都由電機驅(qū)動，從放卷輥到牽引輥的卷料穿過吸附平臺上方。本卷料自動送料激光刻蝕機，自動化程度高，生產(chǎn)效率高。
文檔編號B23K26/42GK102581492SQ20121002155
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權日2012年1月31日
發(fā)明者曹紅兵, 袁聰, 賴旭員, 辛天才, 鄒金國, 陳剛 申請人:武漢吉事達激光技術有限公司