导光板激光精密微细加工装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种导光板激光精密微细加工装置及方法。包括激光发生单元：用于产生加工所需要的激光。移送单元：用于传送加工所需要的导光板。自动对齐单元：用于对加工用的导光板进行位置调整。感应单元：用于对加工用导光板位置定位。控制单元：用于对所述激光加工过程中控制激光发生单元、移送单元、自动对齐单元、感应单元。根据本发明专利技术的利用激光进行导光板打点装置，通过全自动化系统不仅适合加工大小不一的导光板，而且极大提高了导光板加工的精度和加工效率，有效地减少加工件的次品率。

Light guide plate laser precision micro machining device and method

The invention discloses a light guide plate laser precision micro machining device and a method thereof. The laser generating unit is used for generating laser needed for processing. Transfer unit: light guide plate used for conveying processing. Automatic alignment unit is used to adjust the position of the light guide plate. Induction unit: used for positioning the light guide plate for processing. The control unit is used for controlling the laser generating unit, the transfer unit, the automatic alignment unit and the induction unit. According to the light guide plate by laser dotting device of the invention, the light guide plate through the whole automation system is not only suitable for processing the size of the light guide plate, but also greatly improve the machining accuracy and machining efficiency, reduce processing defect rate.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种导光板激光精密微细加工装置及方法，属于高端激光制造装备及先进加工

技术介绍
背光模组的亮度和均匀性等性能参数直接影响液晶显示器(LCD)的显像质量。液晶显示器在亮度、色度方面要求越来越苛刻，因此对背光模组的要求也越来越高。导光板的作用是引导光的散射方向，用来提高亮度和控制亮度的均匀性，因此，导光板的设计与制造是背光模组的关键技术之一。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。发光二极管(LED)是一种固态冷光源，是继白炽灯、荧光灯和高强度放电灯(如高压钠灯和金卤灯)之后的第四代新光源，有效率高、光色纯、功耗低、寿命长、可靠耐用和无污染等优点，目前LED作为背光源在市场中扮演着重要的角色。导光板中散射网点的大小和密度决定着输出光的亮度和均匀度。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，现有的激光加工设备存在激光光源品质不一，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。
技术实现思路
本专利技术在于解决上述所出现的问题，本专利技术的目的在于提供一种导光板激光精密微细加工装置及方法，不需要人工在传送带上对导光板进行整齐排列，可提高加工效率。利用多级冷却装置，保证激光光源的稳定性，提高导光板加工的精度以及加工的品质。利用超声波厚度感应装置，实现精确定位。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。本专利技术为解决上述问题而采用的技术是：一种导光板激光精密微细加工装置是一种利用激光进行导光板散射网点加工的装置，包括：传送单元：用于传送导光板到设定位置，以便激光发生单元和加工单元对导光板进行散射网点加工；自动对齐单元：用于对导光板位置调整；激光发生单元，是用于对导光板散射网点进行加工的激光源；加工单元：用于改变激光发生单元发生的激光传递方向，实现对所述导光板进行加工的元器件；感应单元：其安装在所述的加工单元的激光加工头处，用于对导光板位置进行定位的元器件；移动单元：其驱动加工单元和激光发生单元移动；控制单元：对所述的激光发生单元、加工单元、传送单元、自动对齐单元、感应单元和移动单元进行控制。进一步的，所述激光发生单元包括：激光器、冷却装置和快门装置，所述的快门装置安装于激光器的正前方，其作用为使激光器输出的激光由连续激光变为脉冲激光，并且根据需要调节脉冲宽度；所述冷却装置是保证所述激光器具有恒定的温度。所述冷却装置是利用冷却水进行冷却的装置，通过冷却水的循环流动带走热量，保证激光源的温度稳定。为保持所述冷却水的温度恒定，采用2个步骤来调节温度，经过2个步骤的调节，将激光源的温度变化幅度控制在一个较小的范围内。进一步的，所述冷却装置包括主冷却部和辅助冷却部，所述的辅助冷却部串联于所述主冷却部的出水口，且在两者之间安装有流量计和第一温度传感器，第一温度传感器测得的激光器的温度来控制电磁流量计，进而控制冷却水流量的大小；辅助冷却部的出水口安装第二温度传感器，通过第二温度传感器测得的激光器的温度，进而控制辅助冷却部对冷却水进行加热或者冷却。进一步的，所述自动对齐单元包括一个长轴，在所述的长轴上设有两个能沿其滑动的滑块，每个所述的滑块的底部安装一个倒T形的空心支架，在所述的倒T形空心支架的两端各插装一个拨杆支架，所述的拨杆支架插入到空心支架的位置可调，且通过固定装置进行固定。进一步的，所述加工单元包括反射镜部，其用于改变激光发生单元发生激光的传递方向；轮框，其用于所述激光头部固定安装以及超声波厚度传感器安装，轮框与移动单元相连接。进一步的，所述反射镜部包括：反射镜，其安装于所述轮框的最上部，改变所述激光发生单元发生激光的传递方向，使其方向改变90°，向下传递；聚焦透镜，其安装于所述轮框的最下部，聚焦所述反射镜传递的激光。进一步的，所述感应单元包括超声波厚度传感器，超声波厚度传感器，安装于激光加工头处的轮框上，其作用为通过对导光板的厚度感应进行导光板定位，并将导光板的位置反馈给控制单元。控制单元根据反馈的导光板的位置控制移动平台运动。进一步的，所述移动单元包括移动平台，所述的移动平台，其上安装所述激光发生单元以及加工单元，移动平台的底部由两个丝杠驱动其沿着与传送带运动方向垂直的方向运动。利用上述装置对导光板进行加工的方法如下：操作人员将导光板放置于传送单元，传送单元通过传送带将导光板输送到自动对齐单元位置处，自动对齐单元将摆放不规则的导光板进行居中对齐摆放；导光板在传送单元的驱动下继续向前传送，当导光板传送到一定位置时，感应单元对导光板进行定位，并将导光板的位置反馈给控制单元，控制单元发出信号给移动单元，移动单元带动加工单元移动，使加工单元的激光头移动到导光板的最边缘开始加工；当导光板加工完一排网点时，控制单元通过感应单元接受的反馈信号控制传送带将导光板传送一定距离；然后控制单元控制移动单元进行反向运动，从而使得进行第二排网点的加工；此加工过程如此反复进行直至导向板加工完成。本专利技术的优点在于：1、所述自动对齐装置可以减少人工成本，提高效率，实现流水线作业。2、所述冷却装置通过多级冷却，可以有效保持温度稳定，提高激光光源品质。3、所述超声波厚度感应装置，可以精准对导光板进行定位，减少加工误差。4、所述快门装置，可以控制激光脉冲时间，从而控制导光板网点的密度。5、各个步骤之间协调进行，节省时间，自动化程度高。附图说明图1传送单元、自动对齐单元以及控制单元之间的关系框图；图2移动单元、激光单元以及加工单元传感单元与控制单元之间的关系框图；图3系统主视图；图4系统俯视图；图5自动对齐装置主视图；图6自动对齐装置俯视图；图7冷却装置结构图；图中：1是工作台；2、3是滚轮；4是传送带；5是拨杆支架；6是支撑架；7是超声波厚度感应器；8是聚焦透镜；9是激光；10是反射镜；11是轮框；12是快门装置；13是激光器；14是移动平台；15是轴承支架；16是支撑架；17、18、19、22是轴承；20、21是传动丝杠；23是滑块；24是顶紧螺钉；25是长轴；26是空心支架；27是螺旋孔；28是主冷却部；29是电磁流量计；30是第一温度传感器；31是副冷却部；32是第二温度传感器；33是冷却腔；34是导光板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术导光板激光精密微细加工装置及其加工的方法进行详细描述。如图1所示，是本专利技术的导光板激光精密微细加工装置的传送单元、自动对齐单元以及控制单元之间的关系图；包括：传送单元202：其用于传送导光板以便进行散射网点加工的机构；自动对齐单元201：是用于对被加工导光板位置调整的机构；控制单元200：其用于控制各个单元；所述传送单元202包括：参照图3，滚轮2、3，传送带4，其用于输送整个加工过程中加工用导光板34。所述自动对齐单元201包括：参照图5，图6，顶紧螺钉24、空心支架26、拨杆支架5、滑块23，长轴25，螺旋孔27。所述对齐单元201由相同的两组机构构成。其中机构连接方式为：空心支架26为倒T形，2个拨杆支架5分别嵌套进空心支架26的两端，在空心支架26上，有两个螺旋孔27，当拨杆支架5嵌套进空心支架26之后，通过顶紧螺钉24将拨杆支架5进行夹紧，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，包括：传送单元：用于传送导光板到设定位置，以便激光发生单元和加工单元对导光板进行散射网点加工；自动对齐单元：用于对导光板位置调整；激光发生单元，是用于对导光板散射网点进行加工的激光源；加工单元：用于改变激光发生单元发生的激光传递方向，实现对所述导光板进行加工的元器件；感应单元：其安装在所述的加工单元的激光加工头处，用于对导光板位置进行定位的元器件；移动单元：其驱动加工单元和激光发生单元移动；控制单元：对所述的激光发生单元、加工单元、传送单元、自动对齐单元、感应单元和移动单元进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，包括：传送单元：用于传送导光板到设定位置，以便激光发生单元和加工单元对导光板进行散射网点加工；自动对齐单元：用于对导光板位置调整；激光发生单元，是用于对导光板散射网点进行加工的激光源；加工单元：用于改变激光发生单元发生的激光传递方向，实现对所述导光板进行加工的元器件；感应单元：其安装在所述的加工单元的激光加工头处，用于对导光板位置进行定位的元器件；移动单元：其驱动加工单元和激光发生单元移动；控制单元：对所述的激光发生单元、加工单元、传送单元、自动对齐单元、感应单元和移动单元进行控制。2.如权利要求1所述的导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，所述激光发生单元包括激光器、冷却装置和快门装置，所述的快门装置安装于激光器的正前方，将激光器输出的激光由连续激光变为脉冲激光，并且根据需要调节脉冲宽度；所述冷却装置使所述激光器具有恒定的温度。3.如权利要求2所述的导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，所述冷却装置包括主冷却部和辅助冷却部，所述的辅助冷却部串联于所述主冷却部的出水口，且在两者之间安装有流量计和第一温度传感器，第一温度传感器测得的激光器的温度来控制电磁流量计，进而控制冷却水流量的大小；辅助冷却部的出水口安装第二温度传感器，通过第二温度传感器测得的激光器的温度，进而控制辅助冷却部对冷却水进行加热或者冷却。4.如权利要求1所述的导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，所述自动对齐单元包括一个长轴，在所述的长轴上设有两个能沿其滑动的滑块，每个所述的滑块的底部安装一个倒T形的空心支架，在所述的倒T形空心支架的两端各插装一个拨杆支架，所述的拨杆支架插入到空心支架的位置可调，且通过固定装置进行固定。5.如权利要求1所述的导光板激光精密微细加工装置，其特征在于，所述移动单元包括移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树峰，刘方祥，王萍萍，孙术彬，庄梅，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37