雷射切割装置及其方法与流程

本发明为提供一种雷射切割装置及其方法，特别是指一种降低生产成本、生产自由迅速容易、避免损伤成品、及成品美观精准度高的雷射切割装置及其方法。

背景技术：

按，随着科技的不断进步，各种电子产品的体积不断的缩小，导致电子产品所使用的电路基板等亦随之不断缩小，且因于生产时若是先将基材裁切成预定大小，才逐一制作电路基板相当麻烦耗时，故现行生产方式大多采用于先将基材规划成不同区块及进行加工，最后才依照各区块对基材进行切割，以形成复数电路基板，故电路基板需透过习用切割模块才能产生。

而习用切割模块主要可分为钻头切割模块及水刀切割模块两大类，而钻头切割模块乃利用旋转切割钻头对基材进行切割，但实际使用却发现基材上需要预留固定用的定位孔，且因切割钻头的尺寸有其极限无法加以缩小，故基材需要预留相当宽度的切割道以供切割钻头通过，所以基材能切割出的电路基板有限，导致所切割出来的电路基板的单位成本上升，另因切割时会造成基材震动，故仅能使用具一定厚度以上及弹性较低的基材，避免切割时的震动所造成各种损坏与尺寸偏移，此外，切割出的电路基板除了尺寸精准度较低外，更于其边缘处会产生毛边现象。

而水刀切割模块乃利用旋转裁切片及注入纯水进行切割，但实际使用却发现基材需要先透过许多前置作业进行固定，如由胶片黏贴固定、割除多余部分等，且切割时需要注入纯水进行降温，切割完成后更需进行撕取胶带与进行烘烤等各种后续作业，导致生产相当费工费时及大幅增加生产成本，此外水刀切割模块仅能直线切割较为死板无法变化。

是以，要如何解决上述习用的问题与缺失，即为本发明的发明人与从事此行业的相关厂商所亟欲研究改善的方向所在者。

技术实现要素：

故，本发明的发明人有鉴于上述缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考量，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种降低生产成本、生产自由迅速容易、避免损伤成品、及成品美观精准度高的雷射切割装置及其方法的发明专利者。

本发明的主要目的在于：预防于裁切时造成损伤、消除毛边、及提升尺寸准确度。

本发明的再一主要目的在于：简化前置作业及后续作业，且增进使用率以减少生产成本，并让切割路径可视需求变化。

为达上述目的，本发明的解决方案是：

一种雷射切割装置，包括：

一雷射切割设备，该雷射切割设备包含有至少一供产生雷射光的产生装置、至少一位于该产生装置侧处及该雷射光前进路径上且供使该雷射光产生偏振现象的光偏振装置、及至少一设于该光偏振装置背离该产生装置侧处并位于该雷射光前进路径上的发射装置，该发射装置供凝聚该雷射光及改变该雷射光前进路径以利进行切割；

一控制设备，该控制设备设于该雷射切割设备侧处且与其信息链接，并该控制设备得与该雷射切割设备配合动作，以控制该雷射切割设备发出的该雷射光的功率，及让该雷射光依照预定图形进行循环切割。

进一步，该光偏振装置包含有至少一棱镜以产生偏振现象。

进一步，该控制设备包含有一图形路径装置以供设定预定图形图案及图形循环顺序。

进一步，该雷射切割设备侧处设有至少一与该控制设备信息链接的辨识装置。

进一步，该雷射切割设备侧处对应设置有至少一与该控制设备信息链接的移动平台组，且该移动平台组侧处对应设置有一与该控制设备信息链接的取料组件，并该取料组件一端处对应设置有一与该控制设备信息链接的入料组件，另端处设有一与该控制设备信息链接的出料组件。

一种雷射切割的方法，其步骤为：

(a)于控制设备设定预定图形图案、图形循环顺序、图形循环频率、及雷射光功率；

(b)由该控制设备信息链接一雷射切割设备，使该雷射切割设备的产生装置产生雷射光；

(c)该雷射光照射该雷射切割设备的一光偏振装置以产生偏振现象；及

(d)产生偏振现象的该雷射光照射该雷射切割设备的一发射装置，且该发射装置凝聚该雷射光使其符合步骤(a)所设定的雷射光功率，及依照步骤(a)设定的预定图形图案、图形循环顺序、及图形循环频率进行切割。

进一步，于步骤(c)的该光偏振装置包含有至少一棱镜以产生偏振现象。

进一步，其特征在于：于步骤(a)的该控制设备包含有一图形路径装置以供设定预定图形图案及图形循环顺序。

进一步，于步骤(a)与步骤(b)之间，得由该控制设备信息链接至少一辨识装置以进行辨识定位。

进一步，于步骤(a)与步骤(b)之间得由该控制设备令一入料组件提供一待加工件，且让该入料组件、一取料组件、及一移动平台组相配合，将该待加工件搬移至该移动平台组上以待切割，另于步骤(d)后由该控制设备令该移动平台组、该取料组件、及一出料组件相配合，以将该待加工件搬移至该出料组件上。

链接使用本发明时，先于控制设备设定所需的图形图案、图形循环顺序、图形循环频率、及雷射光功率，且控制设备信息链接雷射切割设备令产生装置产生雷射光，并雷射光会照射光偏振装置产生偏振现象以增加功率及调控性，而产生偏振现象的雷射光照射发射装置，且发射装置得凝聚雷射光使其符合前述于控制设备所设定的雷射光功率，并发射装置依照前述于控制设备所设定的预定图形图案、图形循环顺序、及图形循环频率进行循环切割，故不需进行特殊的前置作业，且可依照需求变更图形图案及图形循环顺序进行不同的切割，并透过控制图形循环频率分多次切割以避免造成损伤、烤焦，同时让尺寸相当精准及切断面光滑，借由上述技术，可针对习用切割模块所存在的成本较高、使用受限死板不自由、易造成损坏、或尺寸精准度低的问题点加以突破，达到降低生产成本、生产自由迅速容易、避免损伤成品、及成品美观精准度高的实用进步性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的实施示意图；

图2为本发明较佳实施例的步骤示意图；

图3为本发明较佳实施例的设定示意图；

图4为本发明较佳实施例的入料示意图；

图5a为本发明较佳实施例的辨识示意图；

图5b为本发明较佳实施例的辨识放大示意图；

图6a为本发明较佳实施例的切割示意图；

图6b为本发明较佳实施例的切割放大示意图；

图7为本发明较佳实施例的出料示意图。

【符号说明】

1雷射切割设备11产生装置

12光偏振装置13发射装置

2控制设备21图形路径装置

3辨识装置4移动平台组

41定位部5取料组件

6入料组件61进料设备

62隔板设备7出料组件

8集尘装置91待加工件

911成品92隔离元件。

具体实施方式

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及构造，兹绘图就本发明较佳实施例详加说明其特征与功能如下，俾利完全了解。

请参阅图1所示，为本发明较佳实施例的实施示意图，其中为求图面简洁清楚，省略外部遮蔽箱体等，且因控制设备2设于外部遮蔽箱体上及避免遮蔽其他元件，故于本实施例中以控制设备2分离设置作为实施，由图中可清楚看出本发明包括一雷射切割设备1、一控制设备2、至少一辨识装置3、移动平台组4、取料组件5、入料组件6、出料组件7，其中雷射切割设备1包含有至少一产生装置11、至少一光偏振装置12、及至少一发射装置13，而产生装置11供产生雷射光，且于本实施例中以产生装置11为雷射本体作为解说，并产生装置11侧处设有至少一与控制设备2信息链接的第二吹气装置(图中未标示)，以避免切割的粉尘堆积于发射装置13上造成过热。

而光偏振装置12设于产生装置11侧处及位于雷射光前进路径上，且光偏振装置12包含有至少一棱镜，并光偏振装置12供使雷射光产生偏振现象，以增加雷射光的功率及调控性，亦得改变雷射光的前进路线。

而发射装置13设于光偏振装置12背离产生装置11侧处且位于雷射光前进路径上，并发射装置13供凝聚雷射光及改变雷射光前进路径以利进行切割，而于本实施例中以发射装置13为雷射镜头作为解说，且发射装置13侧处设有至少一与控制设备2信息链接的第一吹气装置(图中未标示)，以延长发射装置13的使用寿命。

而控制设备2设于雷射切割设备1侧处且与其信息链接，并包含有一图形路径装置21以供设定预定图形图案及图形循环顺序，另于本实施例中以控制设备2为人机界面(human-computerinterface)作为解说，此外，控制设备2得与雷射切割设备1配合动作，以控制雷射切割设备1发出的雷射光的功率，及让雷射光依照预定图形进行循环切割。

而辨识装置3设于雷射切割设备1侧处且与控制设备2信息链接，并于本实施例中以辨识装置3包含感光耦合元件(chargecoupleddevice，ccd)作为解说，更于辨识装置3侧处设有至少一第三吹气装置(图中未标示)，以延长辨识装置3的使用寿命。

移动平台组4对应设置于雷射切割设备1侧处且与控制设备2信息链接，并移动平台组4上具有至少一定位部41，再移动平台组4侧处设有至少一与控制设备2信息链接的集尘装置8以收集裁切后产生的余料，而入料组件6设于取料组件5一端处且与控制设备2信息链接，并入料组件6包含有一与取料组件5对应设置的进料设备61、及一设于进料设备61侧处的隔板设备62，而出料组件7设于进料设备61背离入料组件6的端处且与控制设备2信息链接，另，上述仅为本发明其中的一实施态样，其态样不设限于此。

请同时配合参阅图1至图7所示，为本发明较佳实施例的实施示意图、步骤示意图、设定示意图、入料示意图、辨识示意图、辨识放大示意图、切割示意图、切割放大示意图、及出料示意图，由图中可清楚看出本发明的主要步骤为(a)设定、(b)产生雷射光、(c)偏振雷射光、(d)重复循环切割。

当欲使用本发明时先如步骤(a)：于控制设备2及其图形路径装置21设定预定图形图案(可视待加工件91的形状改变)、图形循环顺序、图形循环频率、及雷射光功率(可视待加工件91的材质改变)，当设定完成后由控制设备2发出执行指令，令进料设备61上升其所承载的各待加工件91、及介于各待加工件91间以预防碰撞的隔离元件92，且移动平台组4往入料组件6方向移动，并取料组件5将待加工件91从进料设备61搬移置放于定位部41上，所以本发明不需水刀切割模块的各种繁杂前置作业。

此外，当待加工件91从进料设备61搬往移动平台组4后，隔板设备62动作将隔离元件92搬离进料设备61，以利取料组件5下次搬移待加工件91。

之后控制设备2令移动平台组4往辨识装置3方向移动，且让移动平台组4与辨识装置3相配合动作，以判断待加工件91形状是否与预定图形图案相符以及位置是否正确，于本实施例中以待加工件91上具有定位图案「x」作为说明。

当确认无误后如步骤(b)由控制设备2信息链接雷射切割设备1，使其产生装置11依步骤(a)中控制设备2的设定产生雷射光，且如步骤(c)雷射光会照射到光偏振装置12产生偏振现象，此时光偏振装置12依步骤(a)中控制设备2的设定将雷射光反射或分裂出不同的偏振光，以增加雷射光的功率及调控性，并如步骤(d)产生偏振现象的雷射光照射发射装置13，而该发射装置13凝聚雷射光使其符合步骤(a)中控制设备2所设定的雷射光功率，且依照步骤(a)中控制设备2及其图形路径装置21所设定的预定图形图案、图形循环顺序、及图形循环频率进行切割以逐渐切断待加工件91。

即发射装置13会改变雷射光的前进方向，让雷射光照射于待加工件91上与预定图形图案对应的位置，且让雷射光照射处依照图形循环顺序的方向及图形循环频率的速度移动，达到重复沿着预定图形图案进行循环切割的目的，借由雷射切割设备1与控制设备2相配合，让切割可依需求自由变换(预定图形图案等)，且透过分散多次的切割方式来避免对待加工件91造成损伤或氧化，同时减少残渣产生，让经切割待加工件91所产生的成品911美观精准度高。

此外，因产生的雷射光的直径可相当细小，且切割过程中不会产生震动，所以不需如钻头切割模块般预留过宽的切割道，亦不需要预留定位孔，使相同面积的待加工件91(基材)能切割出更多的成品911(电路基板)，以降低单位生产成本。

当完成切割后，控制设备2令集尘装置8动作收集切割所产生的余料，且让移动平台组4往出料组件7方向移动，并由取料组件5将成品911搬移至出料组件7上，所以本发明不需水刀切割模块的各种繁杂后续作业。

是以，本发明的雷射切割装置及其方法为可改善习用的技术关键在于：

一、借由雷射切割设备1与控制设备2相配合，令本发明达到避免损伤成品911及成品911美观精准度高的实用进步性。

二、借由雷射切割设备1与控制设备2相配合，令本发明达到降低生产成本及生产自由迅速容易的实用进步性。

三、借由产生装置11、光偏振装置12及发射装置13相配合，令本发明达到增加功率以降低成本、及增加调控性以利使用的实用进步性。

惟，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即侷限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利范围内，合予陈明。