[发明专利]不锈钢芯片激光切割设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种不锈钢芯片激光切割设备。

背景技术

激光切割是一门发展极快的新技术,已成为发展新兴产业,改造传统制造业的关键技术之一。激光切割以其切割范围广、切割速度高、切缝窄、切割质量好、热影响区小、加工柔性大等优点，在现代工业中等到了极为广泛的应用，激光切割技术也成为激光加工技术最为成熟的技术之一，随着激光加工技术的不断发展，激光加工除了在传统行业应用之外，越来越多的应用到更为广阔的精细加工领域，如军工领域、电子产品加工领域、半导体加工领域等，这些领域对激光切割设备提出了更高的要求。

对于传统的硅芯片，采用砂轮划片工艺进行切割。随着全球经济技术和科学技术的不断发展，各类电子产品的制造成本越来越低，价格成为影响电子产品广泛应用的一个重要因素。尤其对于电子标签来说，相对其它识别技术，电子标签具有很大的优越性，有着非常广阔的应用前景，但影响电子标签使用的主要原因之一为标签的成本。作为降低电子标签成本的方法之一，将传统的硅芯片改为不锈钢芯片，可有效地降低电子标签的制作成本，但对切割工艺提出了很高的要求。

不锈钢芯片无法采用砂轮划片的工艺进行切割，不锈钢芯片要求完全切透芯片，砂轮划片不能切透不锈钢芯片，切透后芯片会飞掉，不满足要求。目前市场出现采用UV激光器切割的工艺方式，这种方式先贴膜，再切割，切割质量可以满足使用要求。但这种切割方式设备庞大，效率很低，维护成本很高，很难满足大批量生产的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不锈钢芯片激光切割设备，该设备集成度高，生产效率高，切割质量好，可以很好的满足大批量生产不锈钢芯片的要求。

为了解决上述技术问题，本发明的不锈钢芯片激光切割设备包括平台基座、上料平台装置、初定位相机、上料基座、上料机械手、精定位相机、吸附平台、激光器切割系统，贴膜装置；所述上料平台装置通过Y向直线运动机构安装在平台基座上，可在平台基座上作Y向直线运动；初定位相机安装固定于上料平台装置的上方；上料基座固定在平台基座上，上料机械手安装在上料基座上，可在上料基座上作X向和Z向直线运动；精定位相机安装于吸附平台的上方；吸附平台通过X向直线运动机构、Y向直线运动机构和旋转运动机构安装在平台基座上，可在平台基座作X向、Z向直线运动和旋转运动；激光器切割系统和贴膜装置固定在平台基座上，激光器切割系统的激光切割头位于吸附平台的上方。

在使用激光切割不锈钢芯片前，首先将不锈钢基片按一定方向放置在上料平台装置上，由初定位相机采集不锈钢基片图像并将其传送到计算机，计算机计算不锈钢基片上的识别点与相机中心点的Y向位置偏差和X向位置偏差，根据Y向位置偏差控制上料平台装置Y向运动，将不锈钢基片的识别点Y向运动到初定位相机的中心，同时记录不锈钢基片上的识别点与相机中心点的X向位置偏差数据，完成初定位。初定位完成后，上料机械手X向运动到设定的零位，此时上料机械手位于上料平台装置的上方。计算机根据记录的不锈钢基片上的识别点与相机中心点的X向位置偏差调整上料机械手X向位置，将不锈钢基片的识别点X向运动到初定位相机的中心。上料机械手向下运动拾取不锈钢基片后向上运动，再向X方向运动到限位位置(该限位位置也是吸附平台的零位)，将不锈钢基片放置到吸附平台上。吸附平台X向运动到精定位相机的下方(设定的定位位置)后，精定位相机对不锈钢基片的识别点进行精确定位，通过计算机计算识别点与精定位相机中心的偏差，包括X向偏差、Y向偏差和角度偏差，将数据传给吸附平台X向运动机构、吸附平台Y向运动机构和吸附平台旋转运动机构，吸附平台三个运动机构根据接收的数据自动调整位置，并运动到不锈钢基片下方，此时，吸附平台的X向、Y向和θ向位置均为准确位置，上料机械手Z向运动机械向下运动，将不锈钢基片放置到吸附平台上，同时，吸附平台将不锈钢基片吸附在平台上，完成不锈钢基片的上料自动对位功能。自动对位后，打开激光切割系统，激光切割头发射激光，通过控制吸附平台X向、Y向移动和θ向转动，可以实现不锈钢芯片横向、纵向的切割。切割工作完成后得到多个不锈钢芯片，切割后的芯片仍然被吸附在吸附平台上不会散落；此时利用贴膜装置将胶膜粘贴在吸附平台上，从而将各不锈钢芯片粘贴在同一块胶膜上。

所述上料平台装置包括支架，上料平台，X向限位块，Y向限位块；支架通过Y向直线运动机构安装在平台基座上，可在平台基座上作Y向直线运动；上料平台固定在支架上，其X向的一个边上安装X向限位块，Y向的一个边上安装Y向限位块。