本發(fā)明屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙臺(tái)面激光切割機(jī)及其切割方法。

背景技術(shù)：

隨著微電子產(chǎn)品的快速發(fā)展和快速換代，軟板和軟硬結(jié)合板的設(shè)計(jì)制造時(shí)間越來(lái)越短。大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，微組裝技術(shù)的進(jìn)步，使印制電路板的制造向積成化。多功能化方向發(fā)展，使印制電路圖形導(dǎo)線細(xì)。微孔化窄間距化，加工中所采用的機(jī)械模切方式已不能滿足要求。而現(xiàn)有制程中pcb打樣過(guò)程中的模具費(fèi)用是一筆很高的開(kāi)支?，F(xiàn)在很多線路板一直在嘗試使用紫外激光切割機(jī)成型機(jī)來(lái)進(jìn)行fpcb(柔性印刷電路板)的柔性加工，以取代原來(lái)用模具進(jìn)行加工的過(guò)程。由于激光加工過(guò)程中存在激光輻射，都是用外罩把要加工的工作臺(tái)和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)封閉在里面，這樣每加工一次，都需要操作者進(jìn)行設(shè)備的開(kāi)門和關(guān)門，同時(shí)要暫停設(shè)備和重新上料進(jìn)行加工。不方便進(jìn)行自動(dòng)化聯(lián)線加工。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種提高激光切割機(jī)的高效性、縮短上料加工的時(shí)間、通過(guò)雙臺(tái)面的切換加工的雙臺(tái)面激光切割機(jī)及其切割方法。

本發(fā)明提供一種雙臺(tái)面激光切割機(jī)，設(shè)有并列的左工作臺(tái)面和右工作臺(tái)面，其包括：床身、固定在所述床身上的橫梁、支撐左工作臺(tái)面的左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、支撐右工作臺(tái)面的右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、固定在所述第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、視覺(jué)控制系統(tǒng)、以及激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)；其中，所述左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)均固定于所述床身表面；所述第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在所述橫梁的側(cè)邊，所述激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)固定所述橫梁的表面；所述視覺(jué)控制系統(tǒng)固定所述第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上且位于所述左工作臺(tái)面和右工作臺(tái)面的其中一個(gè)的上方。

優(yōu)選地，還包括固定在右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上且緊挨右工作臺(tái)面的校正工作臺(tái)。

優(yōu)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(jī)構(gòu)；所述橫梁固定在左支撐塊和右支撐塊上，所述光路密封機(jī)構(gòu)固定在所述橫梁上；所述激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)的大部分零件均位于光路密封機(jī)構(gòu)內(nèi)部。

優(yōu)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(yōu)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(jī)安裝板，一工控機(jī)安裝在工控機(jī)安裝板，一激光器電源的控制系統(tǒng)也安裝在前底腳和后底腳之間。

優(yōu)選地，還包括分別罩設(shè)在左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外的防塵罩、以及固定防塵罩的前防塵罩固定板。

優(yōu)選地，還包括：固定在左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的左工作臺(tái)底板、固定在左工作臺(tái)底板上的左工作臺(tái)面板和左吸附接頭、固定在右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的右工作臺(tái)底板、以及固定在右工作臺(tái)底板上的右工作臺(tái)面板和右吸附接頭；所述左工作臺(tái)底板和左工作臺(tái)面板組成一個(gè)左吸附工作臺(tái)，左工作臺(tái)面由左吸附工作臺(tái)固定；所述右工作臺(tái)底板和右工作臺(tái)面板組成一個(gè)右吸附工作臺(tái)，右工作臺(tái)面由右吸附工作臺(tái)固定。

優(yōu)選地，所述第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：固定在第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的z軸安裝底板、安裝在z軸安裝底板上的z軸運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)和z軸滑板、以及z軸電機(jī)和絲杠螺母副。

優(yōu)選地，還包括外罩，所述左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、視覺(jué)控制系統(tǒng)、工控機(jī)、以及激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)均位于外罩內(nèi)部；左工作臺(tái)面和右工作臺(tái)面位于外罩外部。

本發(fā)明還提供一種雙臺(tái)面激光切割機(jī)的切割方法，包括如下步驟：

加工時(shí)在工況一的位置：左工作臺(tái)面和右工作臺(tái)面均停在初始位置等待上料加工；

左工作臺(tái)面上料后，進(jìn)入工況二位置：左工作臺(tái)面上料進(jìn)入加工區(qū)域，右工作臺(tái)面等待上料加工；

左工作臺(tái)面在激光加工過(guò)程中，進(jìn)入工況三位置：左工作臺(tái)面正在激光加工中，右工作臺(tái)面上料后等待進(jìn)入加工；

待左工作臺(tái)面加工完成后，進(jìn)入工況四位置：左工作臺(tái)面加工完成后，退出加工區(qū)域,回待加工位置，右工作臺(tái)面上料后進(jìn)入加工區(qū)域進(jìn)行激光加工；

取走左工作臺(tái)面上面加工完成的物料，同時(shí)給左工作臺(tái)面進(jìn)行上料，并進(jìn)入工況五：左工作臺(tái)面上面的物料取走，進(jìn)行待上料狀態(tài)，右工作臺(tái)面正在進(jìn)行激光加工；

待右工作臺(tái)面加工完成后，右工作臺(tái)面退出加工區(qū)域，同時(shí)左工作臺(tái)面進(jìn)入激光加工區(qū)域，開(kāi)始進(jìn)行加工，進(jìn)入工況六的位置：左工作臺(tái)面上料后進(jìn)入加工區(qū)域，右工作臺(tái)面加工完成后，退回到待加工位置，然后重復(fù)到工況二狀態(tài)。

本發(fā)提高激光切割機(jī)的高效性，縮短上料加工的時(shí)間，通過(guò)雙臺(tái)面的切換加工，來(lái)提高激光加工效率。通過(guò)感應(yīng)器可監(jiān)測(cè)雙工作平臺(tái)的加工位置，使雙平臺(tái)泊車在機(jī)罩的外面,可通過(guò)擴(kuò)展外聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行上料和下料，提高設(shè)備自動(dòng)化程度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示雙臺(tái)面激光切割機(jī)除去外罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2所示雙臺(tái)面激光切割機(jī)除去光路密封機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2所示雙臺(tái)面激光切割機(jī)的第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和視覺(jué)控制系統(tǒng)的組合示意圖；

圖5為圖2所示雙臺(tái)面激光切割機(jī)的激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)的示意圖；

圖6至圖11為本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)的切割步驟示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)設(shè)有并列的左工作臺(tái)面100和右工作臺(tái)面200，其包括：外罩1、大理石床身2、左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31、右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32、第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、視覺(jué)控制系統(tǒng)6、工控機(jī)7、以及激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)8。其中，左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32均固定于所述床身2表面；第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4固定在所述橫梁29的側(cè)邊，所述激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)8固定所述橫梁29的表面；所述視覺(jué)控制系統(tǒng)6固定所述第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5上且位于所述左工作臺(tái)面100和右工作臺(tái)面200的其中一個(gè)的上方。

其中，外罩1安裝在大理石床身2的上面，左工作臺(tái)面100和右工作臺(tái)面200設(shè)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(shè)有翻轉(zhuǎn)門，在外罩1的左右立柱兩側(cè)都有開(kāi)關(guān)門，方便維修和保養(yǎng)。

左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31、右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32、第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5、視覺(jué)控制系統(tǒng)6、工控機(jī)7、以及激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)8均位于外罩1內(nèi)部。

本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)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(jī)安裝板24，工控機(jī)安裝在工控機(jī)安裝板24，一激光器電源的控制系統(tǒng)25也安裝在前底腳21和后底腳22之間。

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

本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)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(jī)構(gòu)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(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32并列安裝在大理石床身2上，左工作臺(tái)面100安裝在左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31上，右工作臺(tái)面100安裝在右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32上。左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32均包括2條直線導(dǎo)軌和2條直線電機(jī)，通過(guò)直線導(dǎo)軌和對(duì)應(yīng)的直線電機(jī)帶動(dòng)對(duì)應(yīng)的工作臺(tái)面運(yùn)動(dòng)。

左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31和右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32外均防塵罩33罩設(shè)，2個(gè)防塵罩33由一前防塵罩固定板34固定。

本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)還包括：固定在左第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)31上的左工作臺(tái)底板311、固定在左工作臺(tái)底板311上的左工作臺(tái)面板312和左吸附接頭、固定在右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32上的右工作臺(tái)底板321、以及固定在右工作臺(tái)底板321上的右工作臺(tái)面板322和右吸附接頭。

左工作臺(tái)底板311和左工作臺(tái)面板312組成一個(gè)左吸附工作臺(tái)，左吸附接頭連接在左工作臺(tái)面板312的后面；右工作臺(tái)底板321和右工作臺(tái)面板322組成一個(gè)右吸附工作臺(tái)，右吸附接頭連接在右工作臺(tái)面板322的后面；左工作臺(tái)面100和右工作臺(tái)面200在y軸方向都可以單獨(dú)移動(dòng)。

本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)還包括：固定在右第一方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)32上且緊挨右工作臺(tái)面200的校正工作臺(tái)300。

第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4固定在橫梁28上，第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5固定在第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4上，第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5在x方向運(yùn)動(dòng)。

如圖3所示，第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括：固定在第二方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)52和z軸滑板53、以及z軸電機(jī)和絲杠螺母副。

視覺(jué)控制系統(tǒng)6固定在第三方向直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5上，視覺(jué)控制系統(tǒng)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(jī)64、固定在ccd相機(jī)64下方的ccd相機(jī)鏡頭65、以及固定在ccd相機(jī)鏡頭65下方的led光源66。通過(guò)z軸電機(jī)和絲杠螺母副帶動(dòng)z軸滑板53上下移動(dòng)，來(lái)找激光加工時(shí)焦點(diǎn)和cc相機(jī)64的焦距。在激光加工時(shí)，也需要對(duì)ccd相機(jī)64和振鏡中心進(jìn)行校正。

激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)8的大部分零件均位于光路密封機(jī)構(gòu)29內(nèi)部，如圖5所示，激光器控制系統(tǒng)和光學(xué)機(jī)械系統(tǒng)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(kuò)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(kuò)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(jī)構(gòu)29的外面。通過(guò)密封蓋板291進(jìn)行前端密封固定；在x軸方向使用飛行光路進(jìn)行加工。

本發(fā)明雙臺(tái)面激光切割機(jī)的切割方法，包括如下步驟：

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

如圖7所示，左工作臺(tái)面100上料后，進(jìn)入工況二位置：左工作臺(tái)面100上料進(jìn)入加工區(qū)域，右工作臺(tái)面200等待上料加工；

如圖8所示，左工作臺(tái)面100在激光加工過(guò)程中，進(jìn)入工況三位置：左工作臺(tái)面100正在激光加工中，右工作臺(tái)面200上料后等待進(jìn)入加工；

如圖9所示，待左工作臺(tái)面100加工完成后，進(jìn)入工況四位置：左工作臺(tái)面100加工完成后，退出加工區(qū)域,回待加工位置，右工作臺(tái)面200上料后進(jìn)入加工區(qū)域進(jìn)行激光加工；

如圖10所示，取走左工作臺(tái)面100上面加工完成的物料，同時(shí)給左工作臺(tái)面100進(jìn)行上料，并進(jìn)入工況五：左工作臺(tái)面100上面的物料取走，進(jìn)行待上料狀態(tài)，右工作臺(tái)面200正在進(jìn)行激光加工；

如圖11所示，待右工作臺(tái)面200加工完成后，右工作臺(tái)面200退出加工區(qū)域，同時(shí)左工作臺(tái)面100進(jìn)入激光加工區(qū)域，開(kāi)始進(jìn)行加工，進(jìn)入工況六的位置：左工作臺(tái)面100上料后進(jìn)入加工區(qū)域，右工作臺(tái)面200加工完成后，退回到待加工位置，然后重復(fù)到工況二狀態(tài)。

本發(fā)明激光切割方法能提高激光加工的效率，降低工作臺(tái)等待上料的時(shí)間，同時(shí)能外接機(jī)械手，進(jìn)行自動(dòng)化聯(lián)線加工。

本發(fā)提高激光切割機(jī)的高效性，縮短上料加工的時(shí)間，通過(guò)雙臺(tái)面的切換加工，來(lái)提高激光加工效率。通過(guò)感應(yīng)器可監(jiān)測(cè)雙工作平臺(tái)的加工位置，使雙平臺(tái)泊車在機(jī)罩的外面,可通過(guò)擴(kuò)展外聯(lián)機(jī)械手進(jìn)行上料和下料，提高設(shè)備自動(dòng)化程度。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。