CN211135919U - 一种陶瓷材料激光划线加工装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种陶瓷材料激光划线加工装置，包括发射激光的光路机构，还包括XY工作台、视觉CCD定位机构、Z轴调整机构、用于放置陶瓷基片的陶瓷基片治具平台和控制***。CCD具有捕捉的功能，可以实现精准的定位，确保划线位置，计算工件的角度偏差，自动修正划线轨迹，保证陶瓷划线的准直度，提高陶瓷材料基片的划线加工的良率，具有较高的使用价值。通过控制***可以设置工作台参数，CCD视觉参数，激光器加工参数，使用方便，操作简单；通过调整不同的工艺参数来满足市场上精密陶瓷产品的划线工艺要求，提高了陶瓷材料基片激光划线加工的质量和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光加工领域，具体是一种陶瓷材料激光划线加工装置。
背景技术
随着IT行业和3C行业的快速发展，对陶瓷材料基片的要求越来越高，传统划线的方式对陶瓷划线的工艺已经不能满足现在的发展要求，在精密电子元器件中使用陶瓷材料作为基片，激光划线加工工艺除了控制激光光束的能量大小和光斑大小，还需要控制划线的位置和直线度，提高加工产品的一致性。因此，本实用新型提出一种陶瓷材料激光划线加工装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种陶瓷材料激光划线加工装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种陶瓷材料激光划线加工装置，包括发射激光的光路机构，还包括XY工作台、视觉CCD定位机构、Z轴调整机构、用于放置陶瓷基片的陶瓷基片治具平台和控制***，XY 工作台上方设置陶瓷基片治具平台，陶瓷基片治具平台上方设置光路机构、视觉CCD定位机构和Z轴调整机构；Z轴调整机构下方通过Z轴调整件安装用于将激光聚焦于陶瓷材料上的聚焦镜头；视觉CCD定位机构下方从上到下依次安装有图像采集器、CCD镜头一和CCD 环形光源，视觉CCD定位机构包括视觉光源、调整块A、调整块B、CCD镜头二、图像采集器CCD、调整块C和安装块D，安装块D设置于竖直平面内，安装块D开设有竖直方向的条状孔洞，调整块C呈L型形状且两个面上均开设有孔洞，调整块C的长边与安装块D平行且短边安装于安装块D开设的条状孔洞内，调整块C的长边远离安装块D的一侧安装图像采集器CCD，图像采集器CCD的下方安装CCD镜头二，安装块D位于调整块C的下方安装竖直方向的调整块B且调整块B的最下方安装水平的调整块A，调整块A上位于CCD镜头二下方出安装视觉光源。
作为本实用新型进一步的方案：所述光路机构所选的激光的波长为1064um。
作为本实用新型再进一步的方案：所述XY工作台包括大理石台面、伺服马达、直线模组、治具平台面和治具调整件，大理石台面上方设置直线模组，直线模组的侧面设置伺服马达，直线模组的上方设置治具平台面，治具平台面上安装治具调整件。
作为本实用新型再进一步的方案：所述控制***包括电机驱动器、电脑显示器、鼠标键盘和工控机。
作为本实用新型再进一步的方案：所述治具平台面上设置数量多个风扇。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：CCD具有捕捉的功能，可以实现精准的定位，确保划线位置，计算工件的角度偏差，自动修正划线轨迹，保证陶瓷划线的准直度，提高陶瓷材料基片的划线加工的良率，具有较高的使用价值。使用时首先启动控制***，把激光器的参数和工作台参数设置好，然后把陶瓷基片放置在陶瓷基片治具平台上；其次手动调整Z轴调整件，使激光的焦点聚焦在陶瓷材料表面；在控制***界面绘制需要划线的图形，触发程序运行；XY工作台移动，视觉CCD定位机构首先捕捉定位点，XY工作台移动到定位点，视觉CCD定位机构捕捉定位点，根据这两个点的角度，软件自动做补偿计算；XY运动平台开始运动的同时所述的脉冲激光器开始出光，按照软件设定的路径划线，根据补偿计算的结果，进行工作台的路径修偏，使得划线的路径与产品边缘都处于平行线，确保划线效果满足产品的要求；激光划线结束后，陶瓷基片治具平台自动移动到XY工作台的右下方，方便工作人员取放陶瓷材料基片。
附图说明
图1为陶瓷材料激光划线加工装置的主视图。
图2为陶瓷材料激光划线加工装置中工作台的放大结构示意图。
图3为陶瓷材料激光划线加工装置中工作台的结构示意图。
图4为陶瓷材料激光划线加工装置中工作台的视觉CCD定位机构示意图。
图中：1-电机驱动器、2-XY工作台、3-视觉CCD定位机构、4-Z轴调整机构、5-光路机构、6-电脑显示器、7-鼠标键盘、8-工控机、9-聚焦镜头、10-Z轴调整件、11-陶瓷基片治具平台、12-CCD环形光源、13-CCD镜头一、14-图像采集器、15-XY运动平台、16-大理石台面、17-伺服马达、18-直线模组、19-治具平台面、20-治具调整件、21-风扇、22-视觉光源、23-调整块A、24-调整块B、25-CCD镜头二、26-图像采集器CCD、27-调整块C、28- 安装块D。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
请参阅图1-4，一种陶瓷材料激光划线加工装置，包括发射激光的光路机构5，还包括XY工作台2、视觉CCD定位机构3、Z轴调整机构4、用于放置陶瓷基片的陶瓷基片治具平台11和控制***，XY工作台2上方设置陶瓷基片治具平台11，陶瓷基片治具平台11 上方设置光路机构5、视觉CCD定位机构3和Z轴调整机构4；Z轴调整机构4下方通过Z 轴调整件10安装用于将激光聚焦于陶瓷材料上的聚焦镜头9；视觉CCD定位机构3下方从上到下依次安装有图像采集器14、CCD镜头一13和CCD环形光源12，视觉CCD定位机构 3包括视觉光源22、调整块A23、调整块B24、CCD镜头二25、图像采集器CCD26、调整块 C27和安装块D28，安装块D28设置于竖直平面内，安装块D28开设有竖直方向的条状孔洞，调整块C27呈L型形状且两个面上均开设有孔洞，调整块C27的长边与安装块D28平行且短边安装于安装块D28开设的条状孔洞内，调整块C27的长边远离安装块D的一侧安装图像采集器CCD26，图像采集器CCD26的下方安装CCD镜头二25，安装块D28位于调整块C27的下方安装竖直方向的调整块B24且调整块B24的最下方安装水平的调整块A23，调整块A23上位于CCD镜头二25下方出安装视觉光源22；CCD具有捕捉的功能，可以实现精准的定位，确保划线位置，计算工件的角度偏差，自动修正划线轨迹，保证陶瓷划线的准直度，提高陶瓷材料基片的划线加工的良率，具有较高的使用价值。
使用时首先启动控制***，把激光器的参数和工作台参数设置好，然后把陶瓷基片放置在陶瓷基片治具平台11上；其次手动调整Z轴调整件10，使激光的焦点聚焦在陶瓷材料表面；在控制***界面绘制需要划线的图形，触发程序运行；XY工作台2移动，视觉CCD定位机构3首先捕捉定位点1，XY工作台2移动到定位点2，视觉CCD定位机构3捕捉定位点2，根据这两个点的角度，软件自动做补偿计算；XY运动平台2开始运动的同时所述的脉冲激光器开始出光，按照软件设定的路径划线，根据补偿计算的结果，进行工作台的路径修偏，使得划线的路径与产品边缘都处于平行线，确保划线效果满足产品的要求；激光划线结束后，陶瓷基片治具平台11自动移动到XY工作台2的右下方，方便工作人员取放陶瓷材料基片；
所述光路机构1所选的激光的具体波长不加以限制，本实施例中，优选的，光路机构 1所选的激光的波长为1064um；
所述XY工作台2包括大理石台面16、伺服马达17、直线模组18、治具平台面19和治具调整件20，大理石台面16上方设置直线模组18，直线模组18的侧面设置伺服马达 17，直线模组18的上方设置治具平台面19，治具平台面19上安装治具调整件20；
所述控制***包括电机驱动器1、电脑显示器6、鼠标键盘7和工控机8；
实施例2
为了使得陶瓷基片材料的吸附能力得到提升，本实施例在实施例1的基础上进行进一步的改进，所述治具平台面19上设置数量多个风扇21；通过在治具平台面19上设置数量多个风扇21，使得陶瓷基片材料的吸附能力得到提升，使其在平台运动时不会发生偏移。
本实用新型的工作原理是：CCD具有捕捉的功能，可以实现精准的定位，确保划线位置，计算工件的角度偏差，自动修正划线轨迹，保证陶瓷划线的准直度，提高陶瓷材料基片的划线加工的良率，具有较高的使用价值。使用时首先启动控制***，把激光器的参数和工作台参数设置好，然后把陶瓷基片放置在陶瓷基片治具平台11上；其次手动调整Z 轴调整件10，使激光的焦点聚焦在陶瓷材料表面；在控制***界面绘制需要划线的图形，触发程序运行；XY工作台2移动，视觉CCD定位机构3首先捕捉定位点1，XY工作台2移动到定位点2，视觉CCD定位机构3捕捉定位点2，根据这两个点的角度，软件自动做补偿计算；XY运动平台2开始运动的同时所述的脉冲激光器开始出光，按照软件设定的路径划线，根据补偿计算的结果，进行工作台的路径修偏，使得划线的路径与产品边缘都处于平行线，确保划线效果满足产品的要求；激光划线结束后，陶瓷基片治具平台11自动移动到XY工作台2的右下方，方便工作人员取放陶瓷材料基片。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种陶瓷材料激光划线加工装置，包括发射激光的光路机构(5)，其特征在于，还包括XY工作台(2)、视觉CCD定位机构(3)、Z轴调整机构(4)、用于放置陶瓷基片的陶瓷基片治具平台(11)和控制***，XY工作台(2)上方设置陶瓷基片治具平台(11)，陶瓷基片治具平台(11)上方设置光路机构(5)、视觉CCD定位机构(3)和Z轴调整机构(4)；Z轴调整机构(4)下方通过Z轴调整件(10)安装用于将激光聚焦于陶瓷材料上的聚焦镜头(9)；视觉CCD定位机构(3)下方从上到下依次安装有图像采集器(14)、CCD镜头一(13)和CCD环形光源(12)，视觉CCD定位机构(3)包括视觉光源(22)、调整块A(23)、调整块B(24)、CCD镜头二(25)、图像采集器CCD(26)、调整块C(27)和安装块D(28)，安装块D(28)设置于竖直平面内，安装块D(28)开设有竖直方向的条状孔洞，调整块C(27)呈L型形状且两个面上均开设有孔洞，调整块C(27)的长边与安装块D(28)平行且短边安装于安装块D(28)开设的条状孔洞内，调整块C(27)的长边远离安装块D的一侧安装图像采集器CCD(26)，图像采集器CCD(26)的下方安装CCD镜头二(25)，安装块D(28)位于调整块C(27)的下方安装竖直方向的调整块B(24)且调整块B(24)的最下方安装水平的调整块A(23)，调整块A(23)上位于CCD镜头二(25)下方出安装视觉光源(22)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷材料激光划线加工装置，其特征在于，所述光路机构(5)所选的激光的波长为1064um。
3.根据权利要求1或2所述的陶瓷材料激光划线加工装置，其特征在于，所述XY工作台(2)包括大理石台面(16)、伺服马达(17)、直线模组(18)、治具平台面(19)和治具调整件(20)，大理石台面(16)上方设置直线模组(18)，直线模组(18)的侧面设置伺服马达(17)，直线模组(18)的上方设置治具平台面(19)，治具平台面(19)上安装治具调整件(20)。
4.根据权利要求1所述的陶瓷材料激光划线加工装置，其特征在于，所述控制***包括电机驱动器(1)、电脑显示器(6)、鼠标键盘(7)和工控机(8)。
5.根据权利要求3所述的陶瓷材料激光划线加工装置，其特征在于，所述治具平台面(19)上设置数量多个风扇(21)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113618251A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-11-09 | 昆山燎原自动化设备有限责任公司 | 一种基板划线的激光加工设备 |
| CN114160985A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-11 | 深圳泰德激光技术股份有限公司 | 氧化锆陶瓷激光标记方法及激光标记设备 |
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