一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，属于激光加工设备技术领域。主要承载部、旋转组件、激光器、反射镜、光学镜头、致动器、控制系统，所述旋转组件安装于所述承载部上，所述激光器用于发射激光光束，所述反射镜用于对激光光束进行反射，所述光学镜头用于对激光光束进行聚焦和反射，所述致动器用于带动光学镜头运动，所述控制系统用于控制旋转组件、激光器、致动器，以设置加工参数。本申请的一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置达到了利用一台可任意时刻触发激光脉冲的激光器，加上基于位置反馈的控制电路和软件，激光光束通过电机，实现基于位置触发的高速位移加工。移加工。移加工。

【技术实现步骤摘要】
一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置


[0001]本申请涉及激光加工设备
，具体为一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置。

技术介绍

[0002]光伏硅片/晶圆SiO2薄膜蚀刻是光伏加工工艺中重要一环，是利用激光对光伏硅片/晶圆SiO2的指定位置进行割边绝缘操作，因此光伏硅片/晶圆SiO2薄膜蚀刻工序也被称为激光划线；
[0003]激光划线的一般原理为：皮秒/纳秒光束通过扩束、光斑整型、聚焦后形成适合光斑，通过XY运动机构按照规划轨迹移动光斑照射蚀刻，去除薄膜层，留下底层材料，以上是通过振镜模组和XY运动机构共同作用完成定位和划线；
[0004]但本申请专利技术人在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：振镜模组因为受限场镜焦距和工作范围，加工幅面有限，当加工幅面较大时，无法保证加工的精度，进而无法得到一致的加工效果，所以有必要提供一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置来解决上述问题。
[0005]需要说明的是，本
技术介绍
部分中公开的以上信息仅用于理解本专利技术构思的
技术介绍
，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

[0006]专利技术人通过研究发现：传统的激光划线方法均是依托振镜模组实现，通过振镜的扫描和XY运动机构的配合完成定位和加工，虽然振镜加工响应快，加工精度和速度较高，但是振镜扫描范围有限，且扫描范围越大精度越差，因此在实际加工中会限制振镜的扫描范围，对于超过振镜最大扫描范围的大幅面加工区域来说，需要将其进行分割，通过XY运动机构的移动来进行各个区域的定位，然后利用振镜进行加工，从而会造成整个加工区域被分割并进行重复定位，影响加工的精度，同时也影响加工的速度，目前主要的解决方案是从提高XY运动机构的定位精度和振镜模组的扫描范围的方向入手，但收效甚微。
[0007]基于现有技术中存在的上述问题，本申请实施例的目的在于：提供一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，目的在于解决现有加工方式遇到的速度瓶颈和加工幅面的问题，同时保证加工精度。
[0008]本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，包括承载部、旋转组件、激光器、反射镜、光学镜头、致动器、控制系统，所述旋转组件安装于所述承载部上，所述激光器用于发射激光光束，所述反射镜用于对激光光束进行反射，所述光学镜头用于对激光光束进行聚焦和反射，所述致动器用于带动光学镜头运动，所述控制系统用于控制旋转组件、激光器、致动器，以设置加工参数，激光光束依次通过所述激光器、反射镜、光学镜头之后作用于待加工件，且所述反射镜、致动器均安装在旋转组件上，且与旋转组件同步转动，所述光学镜头安装在致动器上，并由致动器控制运动，以
改变激光光束路线。
[0009]进一步的，所述承载部上安装有多组直线模组，多组所述直线模组由第二驱动部驱动，用于带动待加工件运动，以完成待加工件的上下料和加工定位，多组所述直线模组呈圆周均布。
[0010]进一步的，所述旋转组件包括第一驱动部，所述第一驱动部位于直线模组的中心，所述第一驱动部的输出端安装有旋转杆，所述致动器安装于旋转杆上。
[0011]进一步的，所述第一驱动部上还安装有导电滑环，所述导电滑环通过导线与致动器连通。
[0012]进一步的，所述承载部上还安装有拍摄组件，所述拍摄组件包括支架和相机，所述支架为多组并与直线模组一一对应，所述相机安装于支架上，且位于待加工件上侧，用于拍摄待加工件位置。
[0013]一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0014]第一步，将待加工件放置在加工位置，并利用控制系统把原始的直角坐标转化为极坐标；
[0015]第二步，利用相机拍摄待加工件的位置，并把偏移量补入极坐标；
[0016]第三步、旋转组件旋转，待转速稳定后，激光器出光，并在各工位上的待加工件上留下轨迹；
[0017]第四步，利用致动器将待加工件上的弧形轨迹转变为直线轨迹，并在加工过程中持续调整，直到加工完成。
[0018]本申请的有益效果是：本申请提供的一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，利用一台可任意时刻触发激光脉冲的激光器，加上基于位置反馈的控制电路和软件，激光光束通过电机，实现基于位置触发的高速位移加工。
附图说明
[0019]下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。
[0020]图中：
[0021]图1为本申请中一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置的整体示意图；
[0022]图2为图1中A处的局部结构示意图；
[0023]图3为图1中整体结构的俯视示意图；
[0024]图4为图3中B处的局部结构示意图；
[0025]图5为图3中C处的局部结构示意图；
[0026]其中，图中各附图标记：
[0027]1、激光器；2、待加工件；3、直线模组；4、致动器；5、光学镜头；6、电机；7、旋转杆；8、反射镜；9、导电滑环；10、相机；11、激光光束；12、支架；13、底座。
具体实施方式
[0028]现在结合附图对本申请作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本申请的基本结构，因此其仅显示与本申请有关的构成。
[0029]如图1
‑
5所示，本申请提供了一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，包括底座13，以及固定在底座13上的电机6，底座13上还安装有多组直线模组3，多组直线模组3呈圆周均布，直线模组3可以由气动或电动控制，并做直线往复运动，在直线模组3运动到底座13外侧时，由机械手自动上料，把待加工件2放置在直线模组3上，在直线模组3运动到底座13内侧时，带动待加工件2到达加工位置；
[0030]电机6输出端的一侧固定有旋转杆7，旋转杆7的外端安装有致动器4，致动器4可沿旋转杆7滑动，致动器4上安装有光学镜头5，电机6的输出端还套设有导电滑环9，导电滑环9位于旋转杆7的上方，电机6的输出端还安装有反射镜8，反射镜8的反射面经过电机6的轴心，底座13的一侧安装有激光器1，激光器1发射的激光光束11可以通过反射后，从电机6的轴心位置射入，即经过反射镜8的中心位置，从而不管电机6如何旋转，激光器1发射的激光光束11都可以从反射镜8同一位置入射；
[0031]电机6位于多组直线模组3的中心位置，保证可以对多工位的待加工件2的加工效果保持一致；
[0032]底座13上还安装有拍摄组件，拍摄组件包括支架12和相机10，支架12为多组并与直线模组3一一对应，所述相机10安装于支架12上，且位于待加工件2上侧，用于拍摄待加工件2位置。
[0033]本实施方式中，激光器1发射激光光束11，通过反射镜8反射到光学镜头5，光学镜头5含有聚光镜，经过光学镜头5光束变换后辐照到待加工件2，电机6带动旋转杆7做360
°
连续旋转，激光光束11通过反射镜8反射随旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，其特征在于：包括：一承载部；一旋转组件，安装于所述承载部上；一激光器，用于发射激光光束；一反射镜，用于对激光光束进行反射；一光学镜头，用于对激光光束进行聚焦和反射；一致动器，用于带动光学镜头运动；一控制系统，用于控制旋转组件、激光器、致动器，以设置加工参数；其中：激光光束依次通过所述激光器、反射镜、光学镜头之后作用于待加工件，且所述反射镜、致动器均安装在旋转组件上，且与旋转组件同步转动；所述光学镜头安装在致动器上，并由致动器控制运动，以改变激光光束路线。2.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，其特征在于：所述承载部上安装有多组直线模组，多组所述直线模组由第二驱动部驱动，用于带动待加工件运动，以完成待加工件的上下料和加工定位，多组所述直线模组呈圆周均布。3.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的高速多工位激光划线装置，其特征在于：所述旋转组件包括第一驱动部，所述第一驱动部位于直线模组的中心，所述第一驱动部的输出端...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋龙立，晏恒峰，高强，
申请(专利权)人：常州英诺激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：