CN116652413B - 一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，包括机架，所述机架上设置有抓取机械手，所述抓取机械手的两侧分别设置有第一工位和第二工位，所述第一工位和第二工位处分别设置有CCD摄像头，所述第一工位处设置有激光切割器，所述第二工位处设置有激光打码机构，所述机架上还设置有传输皮带，所述传输皮带的另一端设置有料盒。本陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备将切割和打码设置在一个装置之上，在第一工位处利用激光切割器实现切割，在第二工位处利用激光打码机构实现双面打码，利用CCD摄像头进行位置定位，并利用机械手进行产品转移，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及半导体生产领域，具体为一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备。
背景技术
氧化铝陶瓷覆铜板是氧化铝陶瓷基经过覆铜金属化后形成的具有电气性能、导热导热、高绝缘性能的陶瓷覆铜板。氧化铝陶瓷覆铜板既能作为载板起到支持器件的作用，有能起到散热绝缘作用，同时还能实现层间线路互连，实现优越的电气性能。氧化铝陶瓷覆铜板在汽车电子、传感器、汽车灯；半导体制冷器、电子加热器；功率控制电路，功率混合电路；智能功率组件；高频开关电源，固态继电器；太阳能电池板组件；电讯专用交换机，接收***；激光等工业电子；大功率电力半导体模块等领域均有应用。陶瓷覆铜载板在生产时需要经过切割打码等一系列工序。
现有公开号为CN115990718A的中国专利，其公开了一种陶瓷覆铜载板激光切割机平台，其技术方案要点是：包括激光切割头以及用于安装所述激光切割头的底板，所述底板上安装有安装框架，且一侧设置有风刀，所述安装框架上安装有传动组件，所述传动组件上套装有两个输送带，所述输送带上卡合安装有载台，所述载台上开设有吸附孔，且下表面上安装有吸附泵，所述载台上表面上卡合安装有载板；所述底板上安装有XY移动平台，所述XY移动平台上安装有高度组件，该专利中，清洁辊上安装的毛刷能够对激光切割头上的焊渣进行清洁，清洁后的焊渣能够落入到收集盒中，减小焊渣的飞溅，优化上下料路径的方式达到自动清理目的，避免平台垫高，能够做到柔性切割。
上述专利和传统的方法将激光切割与激光打码分为两个装置，加工效率较低，可改进，且不便于实现双面打码。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，包括机架，所述机架上设置有抓取机械手，所述抓取机械手的两侧分别设置有第一工位和第二工位，所述第一工位和第二工位处分别设置有CCD摄像头，所述第一工位处设置有激光切割器，所述第二工位处设置有激光打码机构，所述机架上还设置有传输皮带，所述传输皮带的另一端设置有料盒。
通过采用上述技术方案，本陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备将切割和打码设置在一个装置之上，在第一工位处利用激光切割器实现切割，在第二工位处利用激光打码机构实现双面打码，利用CCD摄像头进行位置定位，并利用机械手进行产品转移，生产效率高。
优选的，所述第二工位贯穿所述机架，所述第二工位中设置有可升降调高的载板，所述载板处设置有用于辅助产品固定的负压吸附管；所述载板的中部呈镂空设置。
通过采用上述技术方案，由于第二工位处用于放置待打码产品的载板高度可调整，故在进行一面打码之后，可方便调整高度进行反面打码。
优选的，所述载板的一侧固定有滑动板，所述机架中开设有供滑动板竖直滑动的滑动槽。
通过采用上述技术方案，利用滑动板和滑动槽的配合可驱动载板升降调高。
优选的，所述滑动板为梯形板，所述滑动槽为与滑动板相互配合的梯形槽，所述滑动板的一端伸出所述机架。
通过采用上述技术方案，将滑动板设置为梯形板，通过梯形板和梯形槽的配合可提高滑动稳定性。
优选的，所述激光打码机构包括支撑板、伺服电机、第一杆轴、第二杆轴、电磁离合器、摆动板、激光打码器、螺纹杆、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述支撑板固定在机架外部，所述伺服电机固定在支撑板上，所述第一杆轴通过联轴器固定在伺服电机的电机轴端部，所述第二杆轴通过电磁离合器与第一杆轴固定，所述摆动板固定在第一杆轴外部，所述激光打码器固定在摆动板上，所述螺纹杆通过轴承转动连接在支撑板上，所述螺纹杆与滑动板之间螺纹连接，所述第一锥齿轮固定在第二杆轴端部，所述第二锥齿轮固定在螺纹杆外部并与第一锥齿轮相互啮合。
通过采用上述技术方案，当进行双面打码时，可启动伺服电机带动第一杆轴转动，当第一杆轴转动时可驱动摆动板和其上的激光打码器翻转，将其调整至产品的背面；当电磁离合器使得第一杆轴与第二杆轴处于固定状态时，能够带动第二杆轴转动，当第二杆轴转动时能够驱动第一锥齿轮转动，当第一锥齿轮转动时通过与第二锥齿轮的啮合可带动螺纹杆转动，从而带动滑动板升降，从而带动载板升降。
优选的，所述激光打码器的光学路径包括：激光经紫外激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至场镜至打码产品；所述激光切割器的光学路径包括：CO2激光器至扩束镜至反射镜片至准直镜至保护镜片至切割产品、或红外皮秒激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至远心场镜至平台。
通过采用上述技术方案，采用上述的光学路径进行激光打码或激光切割，更加精准。
优选的，所述激光打码器为紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、绿光纳秒激光器、绿光皮秒激光器、红外纳秒激光器、红外皮秒激光器中的一种。
通过采用上述技术方案，上述任一种激光器均具有较好的激光切割效果。
优选的，所述载板的四周设置有滑动轮，所述载板的中部开设有用于产品卡入的凹口，所述载板在凹口***设置有围挡边。
通过采用上述技术方案，滑动轮的设置能够提高载板滑动的灵活性，凹口的设置能够避免背面打码时的干涉，围挡边的设置能够对产品进行定位。
优选的，所述滑动槽的侧壁处开设有内沉槽，所述内沉槽中转动连接有用于固定产品的压板，所述压板的转动轴外部套设有扭簧，所述扭簧的一端固定在内沉槽壁面，所述扭簧的另一端固定在压板上，所述载板位于滑动槽上端时，所述压板被限制于内沉槽内，所述载板滑动至滑动槽下端时，所述压板在扭簧的作用下伸出内沉槽抵触于产品表面。
通过采用上述技术方案，当载板在贯穿的第二工位中别滑动板带动调整高度时，会产生控制压板处于内沉槽和从内沉槽中转出的效果；如当进行产品正面打码时，此时载板处于较高位置，压板会被限制于内沉槽中，当滑动板带动载板下行进行背面打码时，当下行到打码高度后，此时内沉槽中的载板在扭簧的作用下会从内沉槽中脱离，从而将产品正面压紧，提高打码稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备将切割和打码设置在一个装置之上，在第一工位处利用激光切割器实现切割，在第二工位处利用激光打码机构实现双面打码，利用CCD摄像头进行位置定位，并利用机械手进行产品转移，生产效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图之一；
图2为本发明的结构示意图之二；
图3为图2中的A处放大图；
图4为图2中的B处放大图；
图5为本发明的结构示意图之三；
图6为本发明的结构剖视图；
图7为图6中的C处放大图。
图中：1、机架；2、抓取机械手；3、第一工位；4、第二工位；5、CCD摄像头；6、激光切割器；7、激光打码机构；8、传输皮带；9、料盒；10、载板；11、滑动板；12、滑动槽；13、支撑板；14、伺服电机；15、第一杆轴；16、第二杆轴；17、电磁离合器；18、摆动板；19、激光打码器；20、螺纹杆；21、第一锥齿轮；22、第二锥齿轮；23、凹口；24、围挡边；25、内沉槽；26、压板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种陶瓷覆铜载板10切割打码一体化设备，包括机架1，所述机架1上设置有抓取机械手2，所述抓取机械手2的两侧分别设置有第一工位3和第二工位4，所述第一工位3和第二工位4处分别设置有CCD摄像头5，所述第一工位3处设置有激光切割器6，所述第二工位4处设置有激光打码机构7，所述机架1上还设置有传输皮带8，所述传输皮带8的另一端设置有料盒9；本陶瓷覆铜载板10切割打码一体化设备将切割和打码设置在一个装置之上，在第一工位3处利用激光切割器6实现切割，在第二工位4处利用激光打码机构7实现双面打码，利用CCD摄像头5进行位置定位，并利用机械手进行产品转移，生产效率高。
参考图1至图5，其中所述第二工位4贯穿所述机架1，所述第二工位4中设置有可升降调高的载板10，所述载板10处设置有用于辅助产品固定的负压吸附管，并且将载板10中部设置为镂空，用于使放置在载板10上的产品其表面露出，方便背面进行打码，由于第二工位4处用于放置待打码产品的载板10高度可调整，故在进行一面打码之后，可方便调整高度进行反面打码；其中所述载板10的一侧固定有滑动板11，所述机架1中开设有供滑动板11竖直滑动的滑动槽12，利用滑动板11和滑动槽12的配合可驱动载板10升降调高。
参考图1至图5，其中所述滑动板11为梯形板，所述滑动槽12为与滑动板11相互配合的梯形槽，所述滑动板11的一端伸出所述机架1，将滑动板11设置为梯形板，通过梯形板和梯形槽的配合可提高滑动稳定性。
参考图1至图5，其中所述激光打码机构7包括支撑板13、伺服电机14、第一杆轴15、第二杆轴16、电磁离合器17、摆动板18、激光打码器19、螺纹杆20、第一锥齿轮21和第二锥齿轮22，所述支撑板13固定在机架1外部，所述伺服电机14固定在支撑板13上，所述第一杆轴15通过联轴器固定在伺服电机14的电机轴端部，所述第二杆轴16通过电磁离合器17与第一杆轴15固定，所述摆动板18固定在第一杆轴15外部，所述激光打码器19固定在摆动板18上，所述螺纹杆20通过轴承转动连接在支撑板13上，所述螺纹杆20与滑动板11之间螺纹连接，所述第一锥齿轮21固定在第二杆轴16端部，所述第二锥齿轮22固定在螺纹杆20外部并与第一锥齿轮21相互啮合；当进行双面打码时，可启动伺服电机14带动第一杆轴15转动，当第一杆轴15转动时可驱动摆动板18和其上的激光打码器19翻转，将其调整至产品的背面；当电磁离合器17使得第一杆轴15与第二杆轴16处于固定状态时，能够带动第二杆轴16转动，当第二杆轴16转动时能够驱动第一锥齿轮21转动，当第一锥齿轮21转动时通过与第二锥齿轮22的啮合可带动螺纹杆20转动，从而带动滑动板11升降，从而带动载板10升降。
参考图1至图5，其中所述激光打码器19的光学路径包括：激光经紫外激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至场镜至打码产品；所述激光切割器6的光学路径包括：CO2激光器至扩束镜至反射镜片至准直镜至保护镜片至切割产品、或红外皮秒激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至远心场镜至平台，采用上述的光学路径进行激光打码或激光切割，更加精准。
参考图1至图5，其中所述激光打码器19为紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、绿光纳秒激光器、绿光皮秒激光器、红外纳秒激光器、红外皮秒激光器中的一种，上述任一种激光器均具有较好的激光切割效果；其中所述载板10的四周设置有滑动轮，所述载板10的中部开设有用于产品卡入的凹口23，所述载板10在凹口23***设置有围挡边24，滑动轮的设置能够提高载板10滑动的灵活性，凹口23的设置能够避免背面打码时的干涉，围挡边24的设置能够对产品进行定位。
参考图1、图6和图7，其中所述机架1在第二工位4的滑动槽12侧壁处开设有内沉槽25，所述内沉槽25中转动连接有压板26，所述压板26的转动轴外部套设有扭簧，所述扭簧的一端固定在内沉槽25壁面，所述扭簧的另一端固定在压板26上；当载板10在贯穿的第二工位4中别滑动板11带动调整高度时，会产生控制压板26处于内沉槽25和从内沉槽25中转出的效果；如当进行产品正面打码时，此时载板10处于较高位置，压板26会被限制于内沉槽25中，当滑动板11带动载板10下行进行背面打码时，当下行到打码高度后，此时内沉槽25中的压板26在扭簧的作用下会从内沉槽25中脱离，从而将产品正面压紧，提高打码稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，包括机架(1)，其特征在于：所述机架(1)上设置有抓取机械手(2)，所述抓取机械手(2)的两侧分别设置有第一工位(3)和第二工位(4)，所述第一工位(3)和第二工位(4)处分别设置有CCD摄像头(5)，所述第一工位(3)处设置有激光切割器(6)，所述第二工位(4)处设置有激光打码机构(7)，所述机架(1)上还设置有传输皮带(8)，所述传输皮带(8)的另一端设置有料盒(9)；
所述第二工位(4)贯穿所述机架(1)，所述第二工位(4)中设置有可升降调高的载板(10)，所述载板(10)处设置有用于辅助产品固定的负压吸附管；所述载板（10）的中部呈镂空设置；
所述载板(10)的一侧固定有滑动板(11)，所述机架(1)中开设有供滑动板(11)竖直滑动的滑动槽(12)；
所述滑动板(11)为梯形板，所述滑动槽(12)为与滑动板(11)相互配合的梯形槽，所述滑动板(11)的一端伸出所述机架(1)；
所述激光打码机构(7)包括支撑板(13)、伺服电机(14)、第一杆轴(15)、第二杆轴(16)、电磁离合器(17)、摆动板(18)、激光打码器(19)、螺纹杆(20)、第一锥齿轮(21)和第二锥齿轮(22)，所述支撑板(13)固定在机架(1)外部，所述伺服电机(14)固定在支撑板(13)上，所述第一杆轴(15)通过联轴器固定在伺服电机(14)的电机轴端部，所述第二杆轴(16)通过电磁离合器(17)与第一杆轴(15)固定，所述摆动板(18)固定在第一杆轴(15)外部，所述激光打码器(19)固定在摆动板(18)上，所述螺纹杆(20)通过轴承转动连接在支撑板(13)上，所述螺纹杆(20)与滑动板(11)之间螺纹连接，所述第一锥齿轮(21)固定在第二杆轴(16)端部，所述第二锥齿轮(22)固定在螺纹杆(20)外部并与第一锥齿轮(21)相互啮合；
所述滑动槽（12）的侧壁处开设有内沉槽(25)，所述内沉槽(25)中转动连接有用于固定产品的压板(26)，所述压板(26)的转动轴外部套设有扭簧，所述扭簧的一端固定在内沉槽(25)壁面，所述扭簧的另一端固定在压板(26)上，所述载板（10）位于滑动槽（12）上端时，所述压板（26）被限制于内沉槽（25）内，所述载板（10）滑动至滑动槽（12）下端时，所述压板（26）在扭簧的作用下伸出内沉槽（25）抵触于产品表面；
当进行双面打码时，可启动伺服电机（14）带动第一杆轴（15）转动，当第一杆轴（15）转动时可驱动摆动板（18）和其上的激光打码器（19）翻转，将其调整至产品的背面；当电磁离合器（17）使得第一杆轴（15）与第二杆轴（16）处于固定状态时，能够带动第二杆轴（16）转动，当第二杆轴（16）转动时能够驱动第一锥齿轮（21）转动，当第一锥齿轮（21）转动时通过与第二锥齿轮（22）的啮合可带动螺纹杆（20）转动，从而带动滑动板（11）升降，从而带动载板（10）升降。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，其特征在于：所述激光打码器(19)的光学路径包括：激光经紫外激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至场镜至打码产品；所述激光切割器(6)的光学路径包括：CO2激光器至扩束镜至反射镜片至准直镜至保护镜片至切割产品、或红外皮秒激光器至扩束镜至反射镜片至反射镜片至扫描振镜至远心场镜至平台。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，其特征在于：所述激光打码器(19)为紫外纳秒激光器、紫外皮秒激光器、绿光纳秒激光器、绿光皮秒激光器、红外纳秒激光器、红外皮秒激光器中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷覆铜载板切割打码一体化设备，其特征在于：所述载板(10)的四周设置有滑动轮，所述载板(10)的中部开设有用于产品卡入的凹口(23)，所述载板(10)在凹口(23)***设置有围挡边(24)。
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