一种双工位基板全自动激光打标机的制作方法

本实用新型涉及激光打标设备技术领域，尤其是指一种双工位基板全自动激光打标机。

背景技术：

激光打标是利用具有较高能量密度的激光束聚焦在被加工材料表面上，使材料表面迅速熔融、烧蚀、蒸发，形成凹坑的现象。激光标记具有非接触加工，无磨损，无污染，标记清晰，速度快，耐久性好，生产成本低，防伪效果好，灵活性高等优点。随着生产设备的更新，应用的材料日新月异，基板(柔性电路板)材料，本体轻薄、柔软、易变形、表面厚度不同，标记图案精细，标刻精度要求高，标刻速度要求快，激光标记时由于材料厚度的不同，需要人工进行对焦处理，需要不断的调整固定，不仅浪费时间而且效率低下，因此需要一种自动一次标记工件不同高度表面，并同时进行激光打标，还能自动化上下料的激光打标机。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双工位基板全自动激光打标机，能够通过激光组件对基板自动校正焦距，提高激光打标的效率，自动化程度高。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种双工位基板全自动激光打标机，其包括机架以及设置于机架的机台、设置于机架上的基板供料机构、隔板供料机构、成品收集机构、ng品收集机构、机械手移载机构、相机扫描移载机构、打码扫码机构、激光组件以及两个载料工作台机构，载料工作台机构设有上下料位，所述机械手移载机构用于将基板供料机构所输入的基板交替移送至两个载料工作台机构，载料工作台机构将基板移送至打码扫码机构，激光组件与打码扫码机构配合以对载料工作台机构移送的基板进行激光打码，相机扫描移载机构用于对载料工作台机构承载的激光打码前或/和激光打码后的基板拍摄图像，打码扫码机构完成对基板的依次打码和扫码，移料工作台机构将完成打码的基板移载至上下料位，机械手移载机构输出成品基板到成品收集机构或ng品收集机构，机械手移载机构移送隔板供料机构所输入的隔板到成品收集机构完成基板和隔板的上下交错堆叠。

进一步地，所述基板供料机构、成品收集机构、隔板供料机构的结构相同，基板供料机构包括安装于机台的托板以及安装于托板的第一支架、活动设置于托板的定位件以及与定位件滑动配合的料盘，所述定位件的数量为多个，所述料盘设有多个定位通孔以及多个定位槽，所述定位件经由定位通孔或定位槽突伸出料盘，料盘用于承载上下堆叠的多个基板、多个隔板或交错设置的基板与隔板，多个定位件用于挡止限位料盘所承载的基板或/和隔板；每一所述定位件均包括吸附于托板或第一支架的永磁铁以及设置于永磁铁的多个定位柱，所述定位柱的一端固定于永磁铁，定位柱的另一端经由定位通孔或定位槽突伸出料盘，多个定位柱突伸出料盘的一端用于挡止料盘所承载的基板的外缘；所述基板供料机构还包括用于驱动料盘的第一驱动件，所述第一驱动件包括安装于托板的第一驱动件本体以及与第一驱动件本体驱动连接的第一驱动杆，所述第一驱动杆穿过托板并与料盘连接。

进一步地，所述机械手移载机构包括安装于机台的第二支架、分别滑动安装于第二支架两端的两个支撑架、分别滑动安装于两个支撑架并用于吸附基板或隔板的两个吸取件，相机扫描移载机构、支撑架分别位于第二支架的两侧，其中一个支撑架安装有固定板，固定板的一端安装有检测部件，另一个支撑架安装有用于与检测部件配合使用的检测片，检测部件和检测片用于检控两个吸取件之间的距离；所述吸取件包括滑动安装于支撑架的移动吸盘以及安装于移动吸盘的多个吸嘴，所述吸嘴用于吸附基板或隔板，所述支撑架驱动连接有第二驱动件，第二驱动件安装于第二支架，第二驱动件用于驱使支撑架相对第二支架滑动，所述移动吸盘驱动连接有第三驱动件，支撑架一体设有承载平板部，第三驱动件安装于承载平板部，第三驱动件用于驱使移动吸盘相对支撑架滑动，支撑架的滑动方向与移动吸盘的滑动方向交叉设置。

进一步地，所述支撑架滑动安装有位移控制组件，所述位移控制组件包括调节部件、横板以及两个导向滑柱，所述导向滑柱穿设于承载平板部，两个导向滑柱的一端均与移动吸盘固定连接，两个导向滑柱的另一端分别连接于横板的两端，所述调节部件活动安装于承载平板部，所述调节部件位于横板的下方并与横板配合使用，调节部件的顶端与承载平板部上端之间的距离可调节。

进一步地，所述相机扫描移载机构包括滑动安装于第二支架并用于拍摄扫描基板的相机光源组件，所述第二支架安装有第一底板，所述相机光源组件滑动安装于第一底板，所述第二支架安装有第四驱动件，第四驱动件与相机光源组件驱动连接。

进一步地，所述打码扫码机构包括第三支架、扫码装置、打码装置、激光发射器、光路通道和反光镜组，所述第三支架设置于机架，所述扫码装置、打码装置、激光发射器、光路通道、反光镜组皆活动设置于第三支架上，扫码装置与打码装置平行设置，所述载料工作台机构设有打标位，机械手移载机构将相机扫描移载机构完成扫描后的基板移送至打标位，激光发射器根据相机扫描移载机构所拍摄的图像数据对打标位的基板完成对焦，完成对焦后激光发射器发射激光，反光镜组用于调整激光的路线，光路通道用于形成同轴光，激光组件接收同轴光后对基板进行激光打标，扫码装置对经过激光打标的基板扫码，机械手移载机构将完成激光打标后的基板移出打标位。

进一步地，所述反光镜组包括第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜、连接件、第二底板、第三底板以及场镜振镜组件，第二底板、第三底板均滑动设置于第三支架，激光发射器所发射的激光经由第一反光镜反射，第二反光镜将第一反光镜所反射的激光反射，第三反光镜将第二反光镜所反射的激光反射，第二反光镜经由连接件和第二底板连接，所述第三反光镜设置于扫码装置旁，所述第三反光镜、场镜振镜组件设置于第三底板上，激光发射器发射的激光依次经第一反光镜、第二反光镜、第三反光镜和场镜振镜组件反射后与相机扫描移载机构采集的实物光路形成立体式同轴光路，激光组件接收同轴光路后对基板进行激光打标。

进一步地，所述第三支架设有两个相互平行的第一滑轨，所述第一滑轨内侧设有第五驱动件，所述激光组件滑动设置于第一滑轨上，所述第五驱动件用于驱动所述激光组件滑动，所述打码扫码机构还包括吸风装置、滑动安装于第三支架的z轴升降装置以及安装于z轴升降装置的第六驱动件，激光组件固定于所述z轴升降装置，第六驱动件用于驱动激光组件上下移动以实现对打标位的基板对焦，所述吸风装置设置于打标位，吸风装置用于抽走激光组件对基板打标时所产生的烟雾及废渣。

进一步地，所述载料工作台机构包括安装于机台的第二滑轨、滑动设置于第二滑轨的载料板以及安装于机台并用于驱动载料板的第七驱动件，载料板用于承载机械手移载机构所运送的基板并将基板运送至打标位，所述载料板设多个吸孔，多个吸孔呈矩形阵列设置，所述吸孔用于吸附载料板所承载的基板，所述上下料位设置于第二滑轨的一端，打标位设置于第二滑轨的另一端。

进一步地，所述ng品收集机构滑动安装于机台并用于收集不合格的基板，所述ng品收集机构包括安装于机台的滑动底架、滑动安装于滑动底架并用于装设不合格基板的ng品收容盘、安装于滑动底架并用于驱动ng品收容盘的第八驱动件以及滑动设置于ng品收容盘底部的多个定位板，基板定位于多个定位板之间。

本实用新型的有益效果：本实用新型的机械手移载机构用于将基板供料机构所输入的基板交替移送至两个载料工作台机构，激光组件能够对基板校正焦距，本实用新型能够通过激光组件对基板自动校正焦距，实现了对基板的完全自动化打标，并实现占用空间小、精度高、效率高的特性，利用两个载料工作台机构提升基板的激光打标效率，无需作业人员手持打标机对基板进行手动打标，大大提高激光打标的效率和打标良率，大大提高自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型另一视角的结构示意图。

图3为本实用新型的打码扫码机构和激光组件的结构示意图。

图4为本实用新型的机械手移载机构的结构示意图。

图5为图4中a部分的局部放大结构示意图。

图6为图4中b部分的局部放大结构示意图。

图7为图4中c部分的局部放大结构示意图。

图8为本实用新型的机械手移载机构和相机扫描移载机构的结构示意图。

图9为本实用新型的基板供料机构的结构示意图。

图10本实用新型的ng品收集机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-机架；11-机台；2a-基板供料机构；2b-隔板供料机构；2c-成品收集机构；21-托板；22-第一支架；23-定位件；231-永磁铁；232-定位柱；24-料盘；241-定位通孔；242-定位槽；25-第一驱动杆；3-机械手移载机构；31-第二支架；32-支撑架；321-承载平板部；33-吸取件；331-移动吸盘；332-吸嘴；34-固定板；35-检测部件；36-检测片；37-第二驱动件；38-第三驱动件；39-位移控制组件；391-调节部件；392-横板；393-导向滑柱；4-相机扫描移载机构；41-相机光源组件；42-第一底板；43-第四驱动件；5-打码扫码机构；50-吸风装置；51-第三支架；52-扫码装置；53-打码装置；54-激光发射器；55-反光镜组；551-第一反光镜；552-第二反光镜；553-第三反光镜；554-连接件；555-第二底板；556-第三底板；557-场镜振镜组件；56-第一滑轨；58-z轴升降装置；59-第六驱动件；6-激光组件；7-载料工作台机构；71-上下料位；72-打标位；73-第二滑轨；74-第七驱动件；75-载料板；8-ng品收集机构；81-滑动底架；82-ng品收容盘；83-定位板；84-第八驱动件。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1至图10所示，本实用新型提供的一种双工位基板全自动激光打标机，其包括机架1以及设置于机架1的机台11、设置于机架1上的基板供料机构2a、隔板供料机构2b、成品收集机构2c、ng品收集机构8、机械手移载机构3、相机扫描移载机构4、打码扫码机构5、激光组件6以及两个载料工作台机构7，载料工作台机构7设有上下料位71，所述机械手移载机构3用于将基板供料机构2a所输入的基板交替移送至两个载料工作台机构7，载料工作台机构7将基板移送至打码扫码机构5，激光组件6与打码扫码机构5配合以对载料工作台机构7移送的基板进行激光打码，相机扫描移载机构4用于对载料工作台机构7承载的激光打码前或/和激光打码后的基板拍摄图像，打码扫码机构5完成对基板的依次打码和扫码，移料工作台机构7将完成打码的基板移载至上下料位71，机械手移载机构3输出成品基板到成品收集机构2c或ng品收集机构8，机械手移载机构3移送隔板供料机构2b所输入的隔板到成品收集机构2c完成基板和隔板的上下交错堆叠。

实际运用中，基板供料机构2a用于堆叠多个基板，隔板供料机构2b用于堆叠多个隔板，隔板用于将上下堆叠的相邻两个基板隔离开来，隔板可以保护经过激光打标后的基板，多个隔板和完成激光打标后的多个基板上下交错堆叠承载于成品收集机构2c，相邻的两个基板经由隔板间隔，所述机械手移载机构3用于将基板供料机构2a所输入的基板交替移送至两个载料工作台机构7，激光组件6能够对基板校正焦距；本实用新型能够通过激光组件6对基板自动校正焦距，实现了对基板的完全自动化打标，并实现占用空间小、精度高、效率高的特性，利用两个载料工作台机构7提升基板的激光打标效率，无需作业人员手持打标机对基板进行手动打标，大大提高激光打标的效率和打标良率，大大提高自动化程度。

本实施例中，所述基板供料机构2a、成品收集机构2b、隔板供料机构2c的结构相同，基板供料机构2a包括托板21以及安装于托板21的第一支架22、活动设置于托板21的定位件23以及与定位件23滑动配合的料盘24，所述定位件23的数量为多个，所述料盘24设有多个定位通孔241以及多个定位槽242，所述定位件23经由定位通孔241或定位槽242突伸出料盘24，料盘24用于承载上下堆叠的多个基板、多个隔板或交错设置的基板与隔板，多个定位件23用于挡止限位料盘24所承载的基板或/和隔板；每一所述定位件23均包括吸附于托板21或第一支架22的永磁铁231以及设置于永磁铁231的多个定位柱232，所述定位柱232的一端固定于永磁铁231，定位柱232的另一端经由定位通孔241或定位槽242突伸出料盘24，多个定位柱232突伸出料盘24的一端用于挡止料盘24所承载的基板的外缘；所述基板供料机构2a还包括用于驱动料盘24的第一驱动件，所述第一驱动件包括安装于托板21的第一驱动件本体(图中未示出)以及与第一驱动件本体驱动连接的第一驱动杆25，所述第一驱动杆25穿过托板21并与料盘24连接；优选地，所述第一驱动件选用电机、气缸或电缸。具体的，其中一个载料工作台机构7设置于基板供料机构2a与成品收集机构2b之间，另一个载料工作台机构7设置于成品收集机构2b与隔板供料机构2c之间，所述定位槽242沿料盘24的边缘设置，多个定位通孔241设置于料盘24的内部，所述托板21上活动设有多个定位件23，料盘24滑动设置于托板21的上方，定位件23位于托板21上的位置可根据不同的尺寸的基板或隔板改变，定位件23挡止料盘24所承载的基板或隔板的外缘，能够对上下堆叠的多个基板和/或隔板进行定位，使得多个基板和/或隔板整齐堆叠，上下料效果好，提高激光打标精确度，且适用于多种尺寸的基板或隔板，大大提高实用性；所述永磁铁231能够吸附于托板21，永磁铁231设有用于固定定位柱232的固定孔或固定凹槽，使得定位柱232稳固地固定于永磁铁231，进一步加强对基板和/或隔板的定位效果，当移动永磁铁231时，定位柱232随之移动，方便定位柱232位置的快速方便调整，适用于多种尺寸的基板或隔板，所述定位通孔241、定位槽242沿料盘24的长度方向或料盘24的宽度方向设置。

本实施例中，所述机械手移载机构3包括安装于机台的第二支架31、分别滑动安装于第二支架31两端的两个支撑架32、分别滑动安装于两个支撑架32并用于吸附基板或隔板的两个吸取件33，相机扫描移载机构4、支撑架32分别位于第二支架31的两侧，其中一个支撑架32安装有固定板34，固定板34的一端安装有检测部件35，另一个支撑架32安装有用于与检测部件35配合使用的检测片36，检测部件35和检测片36用于检控两个吸取件33之间的距离；所述吸取件33包括滑动安装于支撑架32的移动吸盘331以及安装于移动吸盘331的多个吸嘴332，所述吸嘴332用于吸附基板或隔板，所述支撑架32驱动连接有第二驱动件37，第二驱动件37安装于第二支架31，第二驱动件37用于驱使支撑架32相对第二支架31滑动，所述移动吸盘331驱动连接有第三驱动件38，支撑架32一体设有承载平板部321，第三驱动件38安装于承载平板部321，第三驱动件38用于驱使移动吸盘331相对支撑架32滑动，支撑架32的滑动方向与移动吸盘331的滑动方向交叉设置。优选地，所述检测部件35选用光电传感器；具体的，所述吸取件33利用吸附力吸附基板或隔板，其中一个吸取件33用于吸附基板，另一个吸取件33用于吸附隔板，所述吸取件33能够避免直接抓取基板或隔板，有效保护基板和隔板，所述检测部件35与激光打标机的控制系统电性连接，其中一个吸取件33所吸附的基板与另一个吸取件33所吸附的隔板彼此靠近，基板与隔板之间的距离小于预设值时，所述检测部件35检测到检测片36并将所检测的信号输出到激光打标机的控制系统，激光打标机的控制系统控制两个吸取件33不再彼此靠近，检测部件35、检测片36使得基板与隔板之间保持安全距离，有效避免了基板与隔板出现碰撞，有效保护基板和隔板，提高良品率；所述支撑架32用于将移动吸盘331和吸嘴332滑动设置于第二支架31上，吸嘴332设有用于与外界的抽风机构连通的驳接口；优选地，所述第二驱动件37、第三驱动件38均选用电机、气缸或电缸；所述支撑架32本体与承载平板部321垂直设置，提高移动吸盘331与第二支架31连接的稳定性；第三驱动件38用于驱使移动吸盘331沿竖直方向上下移动，进一步驱使基板和/或隔板沿竖直方向上下移动。

本实施例中，所述支撑架32滑动安装有位移控制组件39，所述位移控制组件39包括调节部件391、横板392以及两个导向滑柱393，所述导向滑柱393穿设于承载平板部321，两个导向滑柱393的一端均与移动吸盘331固定连接，两个导向滑柱393的另一端分别连接于横板392的两端，所述调节部件391活动安装于承载平板部321，所述调节部件391相对横板392的下方并与横板392配合使用，调节部件391的顶端与承载平板部321上端之间的距离可调节。优选地，所述第三驱动件38选用电缸或气缸，通常电缸或气缸的驱动行程固定，无法调节基板或隔板上下料时的高度，本申请通过调节调节部件391的顶端与承载平板部321上端之间的距离，进一步控制基板或隔板上下料时的高度，当第三驱动件38驱使移动吸盘331下移时，所述横板392的下端与调节部件391的顶端抵触，调节部件391用于挡止横板，达到控制移动吸盘331上下料时的高度的目的，提高实用性。

本实施例中，所述相机扫描移载机构4包括滑动安装于第二支架31并用于拍摄扫描基板的相机光源组件41，所述第二支架31安装有第一底板42，所述相机光源组件41滑动安装于第一底板42，所述第二支架31安装有第四驱动件43，优选地，所述第四驱动件43选用电机、气缸或电缸，第四驱动件43与相机光源组件41驱动连接。具体的，通过相机扫描移载机构4依次拍摄吸取件输入的基板，并将信号输出到激光打标机的控制系统，所述相机光源组件41为现有技术，在此不再赘述；当相机光源组件41直接滑动安装于第二支架31时，会被移动的支撑架32影响，导致相机光源组件41不够平稳，对拍摄扫描的结果的精确度造成影响，所述第一底板42用于将相机光源组件41与支撑架32作隔离处理，提高所述相机光源组件41的稳定性，提高其拍摄扫描的结果的精确度。

本实施例中，所述打码扫码机构5包括第三支架51、扫码装置52、打码装置53、激光发射器54、光路通道和反光镜组55，所述第三支架51设置于机架1，所述扫码装置52、打码装置53、激光发射器54、光路通道、反光镜组55皆活动设置于第三支架51上，扫码装置52与打码装置53平行设置，所述载料工作台机构7设有打标位72，机械手移载机构3将相机扫描移载机构4完成扫描后的基板移送至打标位72，激光发射器54根据相机扫描移载机构4所拍摄的图像数据对打标位72的基板完成对焦，完成对焦后激光发射器54发射激光，反光镜组55用于调整激光的路线，光路通道用于形成同轴光，激光组件6接收同轴光后对基板进行激光打标，扫码装置52对经过激光打标的基板扫码，机械手移载机构3将完成激光打标后的基板移出打标位72。激光组件6能够对基板自动校正焦距，大大提高对基板的对焦的效率和对焦的精确度，实现了对基板的完全自动化打标，并实现占用空间小、精度高、效率高的特性。

本实施例中，所述反光镜组55包括第一反光镜551、第二反光镜552、第三反光镜553、连接件554、第二底板555、第三底板556以及场镜振镜组件557，第二底板555、第三底板556均滑动设置于第三支架51，激光发射器54所发射的激光经由第一反光镜551反射，反射角度优选为90°，第二反光镜552将第一反光镜551所反射的激光反射，反射角度优选为90°，第三反光镜553将第二反光镜552所反射的激光反射，反射角度优选为90°，第二反光镜552经由连接件554和第二底板555连接，所述第三反光镜553设置于扫码装置52旁，所述第三反光镜553、场镜振镜组件557设置于第三底板556上，激光发射器54发射的激光依次经第一反光镜551、第二反光镜552、第三反光镜553和场镜振镜组件557反射后与相机扫描移载机构4采集的实物光路形成立体式同轴光路，激光组件6接收同轴光路后对基板进行激光打标。

本实施例中，所述第三支架51设有两个相互平行的第一滑轨56，所述第一滑轨56内侧设有第五驱动件(图中未示出)，所述激光组件6滑动设置于第一滑轨56上，所述第五驱动件用于驱动所述激光组件6滑动，所述打码扫码机构5还包括吸风装置50、滑动安装于第三支架51的z轴升降装置58以及安装于z轴升降装置58的第六驱动件59，激光组件6固定于所述z轴升降装置58，第六驱动件59用于驱动激光组件6上下移动以实现对打标位72的基板对焦，大大提高对基板的对焦的效率和对焦的精确度，实现了对基板的完全自动化打标；所述吸风装置50设置于打标位72，吸风装置50用于抽走激光组件6对基板打标时所产生的烟雾及废渣，避免烟雾及废渣污染环境。优选地，所述第五驱动件、第六驱动件59选用电机、气缸或电缸。

本实施例中，所述载料工作台机构7包括安装于机台11的第二滑轨73、滑动设置于第二滑轨73的载料板75以及安装于机台11并用于驱动载料板75的第七驱动件74，载料板75用于承载机械手移载机构3所运送的基板并将基板运送至打标位72，所述载料板75设多个吸孔(图中未示出)，多个吸孔呈矩形阵列设置，所述吸孔用于吸附载料板75所承载的基板，所述上下料位71设置于第二滑轨73的一端，打标位72设置于第二滑轨73的另一端。优选地，所述第七驱动件74选用电机、气缸或电缸。具体的，直接将基板设置于载料板75上，当载料板75开始滑动或停止滑动时，基板在惯性作用下容易滑出载料板75，所述吸孔用于防止基板滑出载料板75，起到对基板的固定作用，提高稳定性和可靠性。

本实施例中，所述ng品收集机构8滑动安装于机台11并用于收集激光打标前或激光打标后不合格的基板，所述ng品收集机构8包括安装于机台11的滑动底架81、滑动安装于滑动底架81并用于装设不合格基板的ng品收容盘82、安装于滑动底架81并用于驱动ng品收容盘82的第八驱动件84以及滑动设置于ng品收容盘82底部的多个定位板83，基板定位于多个定位板83之间。优选地，所述第八驱动件84选用电机、气缸或电缸。具体的，由于不同基板的尺寸大小也不相同，定位板83位于ng品收容盘82底部滑动，能够适用于多种尺寸的基板，对基板的定位效果好。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。