CN106825947B - 导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置，包括拾取单元、清洗单元、传送单元和加工单元；所述拾取单元将导光板拾取后移动至清洗单元，或将导光板由清洗单元处移送至传送单元；所述清洗单元对导光板进行清洗；所述传送单元将导光板输送至加工单元的加工区域；所述加工单元利用激光对导光板进行加工。导光板在加工之前自动进行清洗，除去导光板的各种残渣、油污等，提高加工的质量和精度。利用自动拾取装置，提高自动化的程度，提高加工的效率，降低成本。通过多个单元协调工作，实现导光板散射网点加工的自动化生产。

Description

导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置

技术领域

本发明属于高端激光制造装备及先进加工技术领域，具体涉及一种导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置。

背景技术

随着信息化时代的到来，显示器已成为人机交流的标准界面。在新世纪的平板显示领域中，技术成熟、价格低廉，处在主导地位的当属液晶显示器(LCD)。而且，在未来一段时间之内，LCD仍将是平板显示(FPD)中的主流，其中又以TFT-LCD所占比重最大。

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)因具有低辐射、体积轻薄短小、耗电少的特性而取代了阴极射线管显示器，成为市场的主流。液晶电视、电脑屏幕、工业控制设备、3C产品等，都大量改用LED作为显示工具。LED的组成主要包括液晶面板和背光模组两部分。背光模组是液晶显示器的重要零组件，占其材料成本的20％，仅次于彩色滤光片。而在整个背光模组中最关键的零件就是导光板，其功能为导引光线行进的方向，将线光源或点光源变成均匀的面光源。要得到高品质的显示画面背光源射出的光的均匀性非常重要，导光板就是达到此目的的关键性光学元件，它能将光线导向所需要的方向，使其达到要求的亮度和均匀度。在导光板开发的过程中，导光板的性能仍然决定于导光散射网点的分布，而在目前的设计方法中，均存在网点设计效率低、效果无法得到保证的问题。

目前，导光板散射网点的制造方法有模具成型法、油墨印刷法和激光加工法等，但是在所有加工过程中，由于导光板表面本身具有的一些杂质、油污等没有去除掉，影响导光板散射网点的加工质量，容易导致导光板散射网点加工不良率高和加工效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置，导光板在加工之前自动进行清洗，除去导光板的各种残渣、油污等，提高加工的质量和精度。利用自动拾取装置，提高自动化的程度，提高加工的效率，降低成本。通过多个单元协调工作，实现导光板散射网点加工的自动化生产。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置，

包括拾取单元、清洗单元、传送单元和加工单元；

所述拾取单元将导光板拾取后移动至清洗单元，或将导光板由清洗单元处移送至传送单元；

所述清洗单元对导光板进行清洗；

所述传送单元将导光板输送至加工单元的加工区域；

所述加工单元利用激光对导光板进行加工。

所述拾取单元包括第一往复移动机构，第一往复移动机构下部与第一吸嘴连接，第一往复移动机构上下运动带动第一吸嘴上下移动与导光板相吸合。

所述第一往复移动机构通过第一连接架与第一转动轴连接，第一转动轴转动带动第一往复移动机构转动设定角度。

所述第一往复移动机构下部还设置有第一压力传感器，第一压力传感器与控制器通信；所述第一吸嘴通过管道与第一风机连接，第一风机与控制器连接。

所述拾取单元还包括第二往复移动机构，第二往复移动机构下部与第二吸嘴连接，第二往复移动机构上下运动带动第二吸嘴上下移动与导光板相吸合。

所述第二往复移动机构通过第二连接架与第二转动轴连接，第二转动轴转动带动第二往复移动机构转动设定角度。

所述第二往复移动机构下部还设置有第二压力传感器，第二压力传感器与控制器通信；所述第二吸嘴通过管道与第二风机连接，第二风机与控制器连接。

所述清洗单元包括清洗箱体，所述清洗箱体底部设置有超声波发生器。

所述清洗箱体内置有清洗剂，所述清洗箱体下部设有泄水口。

优选的，所述清洗箱体内设置可调高度的支撑平台。在需要移动导光板时，支撑平台升起将导光板送出清洗液面，以防拾取单元拾取导光板时将清洗液吸入吸嘴。

所述支撑平台包括托板，所述托板底部设置多个伸缩杆。

所述加工单元包括激光发生装置，所述激光发生装置与XY轴移动台相配合，XY轴移动台带动激光发生装置在XY方向移动，激光发生装置发出激光至导光板上进行加工。

所述激光发生装置包括激光器，所述激光器发出的光束经过快门装置传递至反射镜，反射镜将激光传递至聚焦透镜，聚焦透镜将激光传递至导光板上。

操作人员将导光板放置于机床上，拾取单元通过吸嘴将导光板吸起来，将导光板输送到清洗单元位置处，置于清洗单元的托板上，进行超声波清洗。清洗结束之后，拾取单元将导光板放置到传送带上进行下一步的加工。导光板经过传送带传送到指定的加工位置，XY轴移动台根据设定轨迹进行运动，从而带动加工单元运动，加工出指定的图案。

本发明的有益效果为：

1、本发明设置的清洗单元可以清除导光板上的污物，进一步提高产品质量，实现流水线作业。

2、本发明设置拾取单元，可以自动吸取导光板并进行移动，可以节省人力物力，提高效率，节约成本。

3、本发明设置压力传感器与拾取单元配合，可以精确保证吸嘴与导光板之间无缝隙，保证导光板被拾起来。

4、本发明在加工单元的激光发生装置中设置快门装置，可以控制激光脉冲时间，从而控制导光板网点的密度。

5、本发明通过拾取单元、清洗单元、传送单元和加工单元的配套流水式操作，使得各个步骤之间协调进行，节省时间，自动化程度高。通过全自动化***不仅对导光板进行清洗，而且极大提高了导光板加工的精度和质量，有效地减少加工件的次品率。

附图说明

图1为本发明装置拾取单元、清洗单元、传送单元配合示意图；

图2为传送单元与加工单元配合示意图；

图3为本发明装置的结构示意图；

图4为本发明装置的俯视图；

图5为本发明吸取装置主视图；

图6为本发明吸取装置俯视图；

图7为本发明伸缩机构主视图；

图8为本发明伸缩机构左视图；

图中，1是机床；2是导光板；3是第一吸嘴；4是压力传感器；5是管道；6是第一圆柱；7是第一连接架；8是第一滑动架；9是第一转动轴；10是支撑台；11是箱体；12是泄水口；13是超声波发生器；14是支撑台；15是第二转动轴；16是第二连接架；17是第二圆柱；18是第二滑动架；19是第二吸嘴；20是压力传感器；21是管道；22是聚焦透镜；23是激光；24是轮框；25是反射镜；26是快门装置；27是激光器；28是XY轴移动台；29是支架；30是传送带；31是托板；32是伸缩杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图2为本发明装置的流程以及各单元之间的配合示意图。图3-图4为本发明装置的结构示意图。

本发明的装置包括：感应单元200：用于检测吸嘴与导光板之间的压力；拾取单元202：用于对导光板进行传送的元器件；清洗单元203：用于对加工用的导光板进行清洗；传送单元204：用于传送加工用导光板；控制单元201：是对激光加工装置中的感应单元、清洗单元、拾取单元和传送单元、加工单元、移动单元进行控制的单元，控制各单元协调进行；加工单元206：其用于所述导光板进行加工；移动单元205：控制加工单元的运动。

感应单元200，参照图3、图5，包括：第一压力传感器4，第二压力传感器20。分别安装于滑动架8和滑动架18的中心位置，其与第一吸嘴3、第二吸嘴19的底部等高，用于感应第一吸嘴3、第二吸嘴19和导光板2之间的压力。

拾取单元202，参照图3、图4、图5、图6，包括：第一吸嘴3、第二吸嘴19、第一圆柱6、第二圆柱17、第一连接架7、第二连接架16、第一滑动架8、第二滑动架18、第一转动轴9、第二转动轴15、第一支撑台10、第二支撑台14。其用于导光板的传递。第一圆柱6和第一滑动架8组成第一往复移动机构，第二圆柱17和第二滑动架18组成第二往复移动机构；往复移动机构还可以为气动元件或液压元件或其他机械机构，能带动吸嘴上下往复移动即可。

拾取单元共有两组相同的装置，其中一组的具体连接方式如下：支撑台10与机床1相连接，并且固定于机床1上，第一转动轴9与支撑台10相连接，第一转动轴9可以在支撑台10上转动，同时第一转动轴9可以1800方向进行转动。第一圆柱6与第一滑动架8组成一个滑动机构，即第一滑动架8的上部圆柱部分嵌套进第一圆柱6中，可以进行上下移动。4个第一吸嘴3成正方形排列在第一滑动架8的底端平台上。第一吸嘴3底部与第一滑动架8中的管道5相连接，管道5另一端接风机，风机可以进行正反转，从而进行吸气和吹气。第一圆柱6与第一滑动架8组成的滑动机构与第一转动轴9通过第一连接架7相连接，并且滑动机构以及第一吸嘴3可以在第一转动轴9的运动下进行相同的运动，即可以转动1800。支撑台14、第二转动轴15、第二连接架16、第二圆柱17、第二滑动架18、第二吸嘴19、管道21与上述组合方式相同，组成另一组装置。

清洗单元203，参照图3、图4、图7、图8，包括：箱体11、泄水口12、超声波发生器13、托板31、伸缩杆32。

清洗单元203的具体组合方式如下：箱体11安装于机床1上，箱体11内部安装超声波发生器13，在箱体11底部开一个泄水口12，箱体11内部安装一个可以伸缩的支撑平台。

支撑平台由托板31和伸缩杆32组成，伸缩杆32共12根，共组成4组伸缩机构，4组伸缩机构的一端与箱体11的底部相连，另一端与托板31相连接，支撑平台可以自由伸缩，调整位置高度。

传送单元204，参照图3、图4。包括传送带30。其用于传送加工用导光板2。

加工单元206包括：激光器27、快门装置26、反射镜部。

激光器27为连续二氧化碳激光器。

快门装置26包括：机械调Q器件。

快门装置26安装于激光器27的正前方，其作用为使激光器27输出的激光23由连续激光变为脉冲激光，并且根据需要调节脉冲宽度。

轮框24，其用于反射镜固定安装。

反射镜包括：反射镜25，其安装于轮框24的最上部，改变激光器27发生激光23的传递方向，使其方向改变90°，向下传递；聚焦透镜22，其安装于轮框的最下部，聚焦反射镜传递的激光23。

移动单元205包括：XY轴移动台28。

XY轴移动台28，激光器27设置于XY轴移动台28上，XY轴移动台28带动加工单元206在XY方向的移动，用于对导光板2图案的加工。

传送单元204包括：传送带30，其用于加工用导光板2的传送。

控制单元201：是对激光加工装置中的感应单元200、清洗单元203、拾取单元202和传送单元204、加工单元206、移动单元205进行控制的单元。

本发明的具体工作流程如下：操作人员将导光板2安放于机床1上，第一组拾取装置的第一滑动架8下降，第一吸嘴3与导光板2相接触，并压紧，第一压力传感器4测定第一吸嘴3和导光板2之间的压力，此压力值需要提前设定，以确保两者之间能够紧密接触，保证能够将导光板吸起来，而不至于掉落。当达到所设定的压力值时，由于第一吸嘴3底端与管道5相连，控制单元201通过风机对管道5进行吸气，这样导光板2和第一吸嘴3之间形成真空状态，在大气压的作用下，吸起导光板。吸起导光板2之后，第一转动轴9转动，转到清洗单元203的箱体11中托板31的位置，然后电机反向转动，进行充气，这样导光板2掉下，落入箱体11中托板31上，然后清洗开始。这时第一转动轴9转动，返回原来的位置，重复进行操作。

箱体11中的导光板2在清洗我们所设定的时间之后，由托板31和伸缩杆32组成的伸缩机构向上运动，将导光板托举出水基清洗剂液面之上，避免电机转动时，管道21吸入水基清洗剂。同时第2组拾取装置开始运动，第二转动轴15转动到清洗装置托板31的正上方，然后第二滑动架18下降，第二吸嘴19与导光板2接触、挤压，当第二压力传感器20测得第二吸嘴19和导光板2之间的压力和设定的值相当时，由于第二吸嘴19底端与管道21相连，控制单元201通过风机对管道21进行吸气，这样导光板2和第二吸嘴19之间形成真空状态，在大气压的作用下，导光板被吸起，然后第二转动轴15转动一定角度，将导光板2放置到传送带30上，进行下一步加工。

导光板2经过传送带30被传送到在指定的加工位置。当导光板2到达指定的位置时，XY轴移动台28根据控制单元的指令可完成设定图案的加工，XY轴移动台28可以进行X和Y方向的运动，在导光板2上可以加工二维图案。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (3)

1.导光板激光精密微细加工、清洗和吸取装置，其特征是，

包括拾取单元、清洗单元、传送单元和加工单元；

所述拾取单元将导光板拾取后移动至清洗单元，或将导光板由清洗单元处移送至传送单元，所述拾取单元包括第一往复移动机构，第一往复移动机构下部与第一吸嘴连接，第一往复移动机构上下运动带动第一吸嘴上下移动与导光板相吸合，所述第一往复移动机构下部还设置有第一压力传感器，第一压力传感器与第一吸嘴的底部等高，第一压力传感器与控制器通信,所述第一吸嘴通过管道与可正反转的第一风机连接，第一风机与控制器连接；

所述第一往复移动机构通过第一连接架与第一转动轴连接，第一转动轴转动带动第一往复移动机构转动设定角度，第一往复机构由第一圆柱与第一滑动架组成，第一滑动架的上部圆柱部分嵌套进第一圆柱中，可进行上下移动；

所述拾取单元还包括第二往复移动机构，第二往复移动机构下部与第二吸嘴连接，第二往复移动机构上下运动带动第二吸嘴上下移动与导光板相吸合；

所述第二往复移动机构通过第二连接架与第二转动轴连接，第二转动轴转动带动第二往复移动机构转动设定角度；所述第二往复移动机构下部还设置有第二压力传感器，第二压力传感器与控制器通信；所述第二吸嘴通过管道与可正反转的第二风机连接，第二风机与控制器连接，第二往复机构由第二圆柱与第二滑动架组成，第二滑动架的上部圆柱部分嵌套进第二圆柱中，可进行上下移动；

所述清洗单元对导光板进行清洗，所述清洗单元包括清洗箱体，所述清洗箱体底部设置有超声波发生器，所述清洗箱体内置有清洗剂，所述清洗箱体下部设有泄水口，所述清洗箱体内设置可调高度的支撑平台，所述支撑平台包括托板，所述托板底部设置多个伸缩杆；

所述传送单元将导光板输送至加工单元的加工区域；

所述加工单元利用激光对导光板进行加工。

2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述加工单元包括激光发生装置，所述激光发生装置与XY轴移动台相配合，XY轴移动台带动激光发生装置在XY方向移动，激光发生装置发出激光至导光板上进行加工。

3.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述激光发生装置包括激光器，所述激光器发出的光束经过快门装置传递至反射镜，反射镜将激光传递至聚焦透镜，聚焦透镜将激光传递至导光板上。