一種雙臺面激光切割機及其切割方法與流程

本發明屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種雙臺面激光切割機及其切割方法。

背景技術：

隨著微電子產品的快速發展和快速換代，軟板和軟硬結合板的設計制造時間越來越短。大規模和超大規模集成電路的廣泛應用，微組裝技術的進步，使印制電路板的制造向積成化。多功能化方向發展，使印制電路圖形導線細。微孔化窄間距化，加工中所采用的機械模切方式已不能滿足要求。而現有制程中pcb打樣過程中的模具費用是一筆很高的開支。現在很多線路板一直在嘗試使用紫外激光切割機成型機來進行fpcb(柔性印刷電路板)的柔性加工，以取代原來用模具進行加工的過程。由于激光加工過程中存在激光輻射，都是用外罩把要加工的工作臺和運動機構封閉在里面，這樣每加工一次，都需要操作者進行設備的開門和關門，同時要暫停設備和重新上料進行加工。不方便進行自動化聯線加工。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種提高激光切割機的高效性、縮短上料加工的時間、通過雙臺面的切換加工的雙臺面激光切割機及其切割方法。

本發明提供一種雙臺面激光切割機，設有并列的左工作臺面和右工作臺面，其包括：床身、固定在所述床身上的橫梁、支撐左工作臺面的左第一方向直線運動機構、支撐右工作臺面的右第一方向直線運動機構、第二方向直線運動機構、固定在所述第二方向直線運動機構上的第三方向直線運動機構、視覺控制系統、以及激光器控制系統和光學機械系統；其中，所述左第一方向直線運動機構和右第一方向直線運動機構均固定于所述床身表面；所述第二方向直線運動機構固定在所述橫梁的側邊，所述激光器控制系統和光學機械系統固定所述橫梁的表面；所述視覺控制系統固定所述第三方向直線運動機構上且位于所述左工作臺面和右工作臺面的其中一個的上方。

優選地，還包括固定在右第一方向直線運動機構上且緊挨右工作臺面的校正工作臺。

優選地，還包括固定于床身表面的左支撐塊和右支撐塊、以及光路密封機構；所述橫梁固定在左支撐塊和右支撐塊上，所述光路密封機構固定在所述橫梁上；所述激光器控制系統和光學機械系統的大部分零件均位于光路密封機構內部。

優選地，還包括位于床身上且固定在左支撐塊上的左防撞塊、以及位于床身上且固定在右支撐塊上的右防撞塊。

優選地，還包括：固定于床身底部的前底腳和后底腳、以及固定連接前底腳和后底腳之間的氣路安裝板和工控機安裝板，一工控機安裝在工控機安裝板，一激光器電源的控制系統也安裝在前底腳和后底腳之間。

優選地，還包括分別罩設在左第一方向直線運動機構和右第一方向直線運動機構外的防塵罩、以及固定防塵罩的前防塵罩固定板。

優選地，還包括：固定在左第一方向直線運動機構上的左工作臺底板、固定在左工作臺底板上的左工作臺面板和左吸附接頭、固定在右第一方向直線運動機構上的右工作臺底板、以及固定在右工作臺底板上的右工作臺面板和右吸附接頭；所述左工作臺底板和左工作臺面板組成一個左吸附工作臺，左工作臺面由左吸附工作臺固定；所述右工作臺底板和右工作臺面板組成一個右吸附工作臺，右工作臺面由右吸附工作臺固定。

優選地，所述第三方向直線運動機構包括：固定在第二方向直線運動機構上的z軸安裝底板、安裝在z軸安裝底板上的z軸運動結構和z軸滑板、以及z軸電機和絲杠螺母副。

優選地，還包括外罩，所述左第一方向直線運動機構、右第一方向直線運動機構、第二方向直線運動機構、第三方向直線運動機構、視覺控制系統、工控機、以及激光器控制系統和光學機械系統均位于外罩內部；左工作臺面和右工作臺面位于外罩外部。

本發明還提供一種雙臺面激光切割機的切割方法，包括如下步驟：

加工時在工況一的位置：左工作臺面和右工作臺面均停在初始位置等待上料加工；

左工作臺面上料后，進入工況二位置：左工作臺面上料進入加工區域，右工作臺面等待上料加工；

左工作臺面在激光加工過程中，進入工況三位置：左工作臺面正在激光加工中，右工作臺面上料后等待進入加工；

待左工作臺面加工完成后，進入工況四位置：左工作臺面加工完成后，退出加工區域,回待加工位置，右工作臺面上料后進入加工區域進行激光加工；

取走左工作臺面上面加工完成的物料，同時給左工作臺面進行上料，并進入工況五：左工作臺面上面的物料取走，進行待上料狀態，右工作臺面正在進行激光加工；

待右工作臺面加工完成后，右工作臺面退出加工區域，同時左工作臺面進入激光加工區域，開始進行加工，進入工況六的位置：左工作臺面上料后進入加工區域，右工作臺面加工完成后，退回到待加工位置，然后重復到工況二狀態。

本發提高激光切割機的高效性，縮短上料加工的時間，通過雙臺面的切換加工，來提高激光加工效率。通過感應器可監測雙工作平臺的加工位置，使雙平臺泊車在機罩的外面,可通過擴展外聯機械手進行上料和下料，提高設備自動化程度。

附圖說明

圖1為本發明雙臺面激光切割機的結構示意圖；

圖2為圖1所示雙臺面激光切割機除去外罩的結構示意圖；

圖3為圖2所示雙臺面激光切割機除去光路密封機構的結構示意圖；

圖4為圖2所示雙臺面激光切割機的第三方向直線運動機構和視覺控制系統的組合示意圖；

圖5為圖2所示雙臺面激光切割機的激光器控制系統和光學機械系統的示意圖；

圖6至圖11為本發明雙臺面激光切割機的切割步驟示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本發明雙臺面激光切割機設有并列的左工作臺面100和右工作臺面200，其包括：外罩1、大理石床身2、左第一方向直線運動機構31、右第一方向直線運動機構32、第二方向直線運動機構4、第三方向直線運動機構5、視覺控制系統6、工控機7、以及激光器控制系統和光學機械系統8。其中，左第一方向直線運動機構31和右第一方向直線運動機構32均固定于所述床身2表面；第二方向直線運動機構4固定在所述橫梁29的側邊，所述激光器控制系統和光學機械系統8固定所述橫梁29的表面；所述視覺控制系統6固定所述第三方向直線運動機構5上且位于所述左工作臺面100和右工作臺面200的其中一個的上方。

其中，外罩1安裝在大理石床身2的上面，左工作臺面100和右工作臺面200設置在外罩1的外面，電氣控制箱(圖未示)位于外罩1的后面；外罩1的前面設有翻轉門，在外罩1的左右立柱兩側都有開關門，方便維修和保養。

左第一方向直線運動機構31、右第一方向直線運動機構32、第二方向直線運動機構4、第三方向直線運動機構5、視覺控制系統6、工控機7、以及激光器控制系統和光學機械系統8均位于外罩1內部。

本發明雙臺面激光切割機還包括：固定于大理石床身2底部的前底腳21和后底腳22、以及固定連接前底腳21和后底腳22之間的氣路安裝板23和工控機安裝板24，工控機安裝在工控機安裝板24，一激光器電源的控制系統25也安裝在前底腳21和后底腳22之間。

工控機7和激光器電源的控制系統25均安裝在大理石床身2的下面，通過在前底腳21和后底腳22之間安裝托板支架，工控機安裝板24和水氣路托板安裝在托板支架上。工控機7通過工控機左右固定架進行固定。激光器電源安裝板固定在托板支架上，通過激光器電源左右固定架進行固定，本發明盡快縮小設備的尺寸大小，保證激光在加工時，提高設備的穩定性。

本發明雙臺面激光切割機還包括：固定于大理石床身2表面的左支撐塊26和右支撐塊27、固定在左支撐塊26和右支撐塊27上的橫梁28、固定在橫梁28上的光路密封機構29、位于大理石床身2上且固定在左支撐塊26上的左防撞塊261、以及位于大理石床身2上且固定在右支撐塊27上的右防撞塊271。

其中，左第一方向直線運動機構31和右第一方向直線運動機構32并列安裝在大理石床身2上，左工作臺面100安裝在左第一方向直線運動機構31上，右工作臺面100安裝在右第一方向直線運動機構32上。左第一方向直線運動機構31和右第一方向直線運動機構32均包括2條直線導軌和2條直線電機，通過直線導軌和對應的直線電機帶動對應的工作臺面運動。

左第一方向直線運動機構31和右第一方向直線運動機構32外均防塵罩33罩設，2個防塵罩33由一前防塵罩固定板34固定。

本發明雙臺面激光切割機還包括：固定在左第一方向直線運動機構31上的左工作臺底板311、固定在左工作臺底板311上的左工作臺面板312和左吸附接頭、固定在右第一方向直線運動機構32上的右工作臺底板321、以及固定在右工作臺底板321上的右工作臺面板322和右吸附接頭。

左工作臺底板311和左工作臺面板312組成一個左吸附工作臺，左吸附接頭連接在左工作臺面板312的后面；右工作臺底板321和右工作臺面板322組成一個右吸附工作臺，右吸附接頭連接在右工作臺面板322的后面；左工作臺面100和右工作臺面200在y軸方向都可以單獨移動。

本發明雙臺面激光切割機還包括：固定在右第一方向直線運動機構32上且緊挨右工作臺面200的校正工作臺300。

第二方向直線運動機構4固定在橫梁28上，第三方向直線運動機構5固定在第二方向直線運動機構4上，第二方向直線運動機構4帶動第三方向直線運動機構5在x方向運動。

如圖3所示，第三方向直線運動機構5包括：固定在第二方向直線運動機構4上的z軸安裝底板51、安裝在z軸安裝底板51上的z軸運動結構52和z軸滑板53、以及z軸電機和絲杠螺母副。

視覺控制系統6固定在第三方向直線運動機構5上，視覺控制系統6包括：固定在z軸滑板53上的振鏡安裝板61和ccd安裝固定板62、固定在振鏡安裝板61上的振鏡63、固定在ccd安裝固定板62上的ccd相機64、固定在ccd相機64下方的ccd相機鏡頭65、以及固定在ccd相機鏡頭65下方的led光源66。通過z軸電機和絲杠螺母副帶動z軸滑板53上下移動，來找激光加工時焦點和cc相機64的焦距。在激光加工時，也需要對ccd相機64和振鏡中心進行校正。

激光器控制系統和光學機械系統8的大部分零件均位于光路密封機構29內部，如圖5所示，激光器控制系統和光學機械系統8包括：固定在橫梁29上的光路安裝底板81、固定在光路安裝底板81上的紫外激光器82、擴散鏡裝置83、第一反射鏡座84、第二反射鏡座85、以及第三反射鏡座86，其中，擴散鏡裝置83位于紫外激光器82的出光口前面，第一反射鏡座84和第二反射鏡座85均固定在光路安裝底板81上，第三反射鏡座86位于光路密封機構29的外面。通過密封蓋板291進行前端密封固定；在x軸方向使用飛行光路進行加工。

本發明雙臺面激光切割機的切割方法，包括如下步驟：

如圖6所示，加工時在工況一的位置：左工作臺面100和右工作臺面200均停在初始位置等待上料加工；

如圖7所示，左工作臺面100上料后，進入工況二位置：左工作臺面100上料進入加工區域，右工作臺面200等待上料加工；

如圖8所示，左工作臺面100在激光加工過程中，進入工況三位置：左工作臺面100正在激光加工中，右工作臺面200上料后等待進入加工；

如圖9所示，待左工作臺面100加工完成后，進入工況四位置：左工作臺面100加工完成后，退出加工區域,回待加工位置，右工作臺面200上料后進入加工區域進行激光加工；

如圖10所示，取走左工作臺面100上面加工完成的物料，同時給左工作臺面100進行上料，并進入工況五：左工作臺面100上面的物料取走，進行待上料狀態，右工作臺面200正在進行激光加工；

如圖11所示，待右工作臺面200加工完成后，右工作臺面200退出加工區域，同時左工作臺面100進入激光加工區域，開始進行加工，進入工況六的位置：左工作臺面100上料后進入加工區域，右工作臺面200加工完成后，退回到待加工位置，然后重復到工況二狀態。

本發明激光切割方法能提高激光加工的效率，降低工作臺等待上料的時間，同時能外接機械手，進行自動化聯線加工。

本發提高激光切割機的高效性，縮短上料加工的時間，通過雙臺面的切換加工，來提高激光加工效率。通過感應器可監測雙工作平臺的加工位置，使雙平臺泊車在機罩的外面,可通過擴展外聯機械手進行上料和下料，提高設備自動化程度。

以上詳細描述了本發明的優選實施方式，但是本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發明的保護范圍。