[發(fā)明專利]導(dǎo)光板激光精密微細(xì)加工裝置及方法

有效

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• 申請日: 2016-09-05
• 公開（公告）號: CN106216849B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫樹峰;劉方祥;王萍萍;孫術(shù)彬;莊梅
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/70;B23K26/08;B23K26/0622;G01B17/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 趙敏玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種導(dǎo)光板激光精密微細(xì)加工裝置及方法，屬于高端激光制造裝備及先進(jìn)加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

背光模組的亮度和均勻性等性能參數(shù)直接影響液晶顯示器(LCD)的顯像質(zhì)量。液晶顯示器在亮度、色度方面要求越來越苛刻，因此對背光模組的要求也越來越高。導(dǎo)光板的作用是引導(dǎo)光的散射方向，用來提高亮度和控制亮度的均勻性，因此，導(dǎo)光板的設(shè)計(jì)與制造是背光模組的關(guān)鍵技術(shù)之一。在導(dǎo)光板開發(fā)的過程中，導(dǎo)光板的性能仍然決定于導(dǎo)光散射網(wǎng)點(diǎn)的分布，而在目前的設(shè)計(jì)方法中，均存在網(wǎng)點(diǎn)設(shè)計(jì)效率低、效果無法得到保證的問題。

發(fā)光二極管(LED)是一種固態(tài)冷光源，是繼白熾燈、熒光燈和高強(qiáng)度放電燈(如高壓鈉燈和金鹵燈)之后的第四代新光源，有效率高、光色純、功耗低、壽命長、可靠耐用和無污染等優(yōu)點(diǎn)，目前LED作為背光源在市場中扮演著重要的角色。導(dǎo)光板中散射網(wǎng)點(diǎn)的大小和密度決定著輸出光的亮度和均勻度。

目前，導(dǎo)光板散射網(wǎng)點(diǎn)的制造方法有模具成型法、油墨印刷法和激光加工法等，現(xiàn)有的激光加工設(shè)備存在激光光源品質(zhì)不一，容易導(dǎo)致導(dǎo)光板散射網(wǎng)點(diǎn)加工不良率高和加工效率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在于解決上述所出現(xiàn)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)光板激光精密微細(xì)加工裝置及方法，不需要人工在傳送帶上對導(dǎo)光板進(jìn)行整齊排列，可提高加工效率。利用多級冷卻裝置，保證激光光源的穩(wěn)定性，提高導(dǎo)光板加工的精度以及加工的品質(zhì)。利用超聲波厚度感應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)精確定位。通過多個(gè)單元協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光板散射網(wǎng)點(diǎn)加工的自動化生產(chǎn)。

本發(fā)明為解決上述問題而采用的技術(shù)是：

一種導(dǎo)光板激光精密微細(xì)加工裝置是一種利用激光進(jìn)行導(dǎo)光板散射網(wǎng)點(diǎn)加工的裝置，包括：

傳送單元：用于傳送導(dǎo)光板到設(shè)定位置，以便激光發(fā)生單元和加工單元對導(dǎo)光板進(jìn)行散射網(wǎng)點(diǎn)加工；

自動對齊單元：用于對導(dǎo)光板位置調(diào)整；

激光發(fā)生單元，是用于對導(dǎo)光板散射網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行加工的激光源；

加工單元：用于改變激光發(fā)生單元發(fā)生的激光傳遞方向，實(shí)現(xiàn)對所述導(dǎo)光板進(jìn)行加工的元器件；

感應(yīng)單元：其安裝在所述的加工單元的激光加工頭處，用于對導(dǎo)光板位置進(jìn)行定位的元器件；

移動單元：其驅(qū)動加工單元和激光發(fā)生單元移動；

控制單元：對所述的激光發(fā)生單元、加工單元、傳送單元、自動對齊單元、感應(yīng)單元和移動單元進(jìn)行控制。

進(jìn)一步的，所述激光發(fā)生單元包括：激光器、冷卻裝置和快門裝置，所述的快門裝置安裝于激光器的正前方，其作用為使激光器輸出的激光由連續(xù)激光變?yōu)槊}沖激光，并且根據(jù)需要調(diào)節(jié)脈沖寬度；所述冷卻裝置是保證所述激光器具有恒定的溫度。

所述冷卻裝置是利用冷卻水進(jìn)行冷卻的裝置，通過冷卻水的循環(huán)流動帶走熱量，保證激光源的溫度穩(wěn)定。為保持所述冷卻水的溫度恒定，采用2個(gè)步驟來調(diào)節(jié)溫度，經(jīng)過2個(gè)步驟的調(diào)節(jié)，將激光源的溫度變化幅度控制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述冷卻裝置包括主冷卻部和輔助冷卻部，所述的輔助冷卻部串聯(lián)于所述主冷卻部的出水口，且在兩者之間安裝有流量計(jì)和第一溫度傳感器，第一溫度傳感器測得的激光器的溫度來控制電磁流量計(jì)，進(jìn)而控制冷卻水流量的大小；輔助冷卻部的出水口安裝第二溫度傳感器，通過第二溫度傳感器測得的激光器的溫度，進(jìn)而控制輔助冷卻部對冷卻水進(jìn)行加熱或者冷卻。

進(jìn)一步的，所述自動對齊單元包括一個(gè)長軸，在所述的長軸上設(shè)有兩個(gè)能沿其滑動的滑塊，每個(gè)所述的滑塊的底部安裝一個(gè)倒T形的空心支架，在所述的倒T形空心支架的兩端各插裝一個(gè)撥桿支架，所述的撥桿支架插入到空心支架的位置可調(diào)，且通過固定裝置進(jìn)行固定。

進(jìn)一步的，所述加工單元包括反射鏡部，其用于改變激光發(fā)生單元發(fā)生激光的傳遞方向；輪框，其用于所述激光頭部固定安裝以及超聲波厚度傳感器安裝，輪框與移動單元相連接。

進(jìn)一步的，所述反射鏡部包括：反射鏡，其安裝于所述輪框的最上部，改變所述激光發(fā)生單元發(fā)生激光的傳遞方向，使其方向改變90^°，向下傳遞；聚焦透鏡，其安裝于所述輪框的最下部，聚焦所述反射鏡傳遞的激光。

進(jìn)一步的，所述感應(yīng)單元包括超聲波厚度傳感器，超聲波厚度傳感器，安裝于激光加工頭處的輪框上，其作用為通過對導(dǎo)光板的厚度感應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)光板定位，并將導(dǎo)光板的位置反饋給控制單元。控制單元根據(jù)反饋的導(dǎo)光板的位置控制移動平臺運(yùn)動。

進(jìn)一步的，所述移動單元包括移動平臺，所述的移動平臺，其上安裝所述激光發(fā)生單元以及加工單元，移動平臺的底部由兩個(gè)絲杠驅(qū)動其沿著與傳送帶運(yùn)動方向垂直的方向運(yùn)動。