[發明專利]雷射打標分區接合裝置及其方法

有效

• 申請號: 201811166609.0
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109532245B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 于寧祥;柯幸宜
• 申請（專利權）人: 蘇州新代數控設備有限公司
• 主分類號: B41J2/47
• 分類號: B41J2/47
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本發明涉及雷射打標分區接合裝置及方法，包括雷射打標裝置、雷射源裝置及視覺裝置，雷射打標裝置驅動雷射源裝置，雷射打標裝置包含：使用者接口，用以繪制圖形與匯入請求數據；運算模塊，根據圖形與請求數據輸出可讀數據；振鏡模塊，用以帶動雷射源裝置；控制器模塊，接收可讀數據與振鏡模塊所傳送的數據，對可讀數據及振鏡模塊所傳送的數據進行插值運算，得到接圖參數默認值；雷射源裝置，接收接圖參數默認值，在工件上分區打標；視覺裝置，具有影像擷取模塊及影像比對模塊，影像擷取模塊擷取工件上的分區打標影像，影像比對模塊進行比對，回傳影像判別結果給使用者接口。分區打標以修正分區打標影像，由視覺裝置判定分區打標影像的好壞。

技術領域

本發明涉及一種雷射打標分區接合裝置及其方法，具體涉及利用影像分區接合方法進行雷射打標的雷射打標分區接合裝置。

背景技術

目前，雷射打標機是以雷射方式在工件表面形成文字、圖案等標記，與傳統的機械雕刻或化學蝕刻形成法相比，具有精度高、速度快以及產生的標記具永久性等優點，因此在工業上，特別是集成電路工業中，所需的高精密度及高量產的IC標記，故雷射打標技術與裝置在工業中實屬重要。

一般雷射打標機包括雷射源、控制卡與振鏡模塊，其中雷射源是發出雷射光，為配合速度快、精準度高等打標的特性，因此雷射打標機中的雷射源一般是脈沖雷射，搭配控制卡的使用，可實時的調整脈沖雷射的頻率、脈沖雷射的開關以及脈沖雷射的功率，以達到使用者的需求；控制卡則是用來發出指令，以命令以及控制振鏡模塊的與雷射源的運作；振鏡模塊則是調整雷射光在物體表面的成像質量用，光學模塊中包括X方向振鏡模塊與Y方向振鏡模塊，實際打標是通過調整兩個振鏡模塊的旋轉角度，以控制雷射光點位置，但振鏡模塊旋轉角度有其特定的范圍，造成雷射打標加工范圍亦有限，為達到大范圍的打標應用，會使用拼接方式，將大范圍圖形分成幾個小面積區，實際打標時是一區一區進行打標，并且將這些區域進行拼接，即所謂分區打標，以同時滿足速度快與范圍大的需求。

如圖1，雷射打標機進行打標時雷射源在工件上照射后的軌跡，組件符號90是表示預計打標圖樣，指的是使用者想要在工件9上形成的圖形，此預計打標圖樣90會以電子檔案方式儲存在控制卡中，控制卡會將具有預計打標圖樣90的電子檔案轉換成雷射源可已讀取的訊號，以驅動雷射源進行打標。打標時，雷射源會在工件9上形成多個雷射點，不同時間下的雷射點的集合構成雷射源軌跡91，圖1顯示在打標過程中，從起始到終了的雷射源軌跡91的散布圖，打標過程從打標起點91S起始，至打標終點91E結束，但為了確保雷射源軌跡91在真正進行打標過程時，與預計打標圖樣90的打標起點91S與打標終點91E的位置一致，控制卡中會設計有延遲參數，先等待振鏡模塊運作一段時間后，雷射點到達預計打標圖樣90的打標起點91S與打標終點91E再進行打標過程或停止打標過程，在打標過程中，雷射源是保持等速度移動的，但是雷射源在打標起點91S起之前，或是在打標終點91E之后，始終保持開啟的狀態，如此一來，從零速加速到加工速度，或是從加工速度減速到零速，在行進速度低于加工速度的區域較慢的起終點段，就容易因為單位距離內聚集較多的雷射能量，而讓實際打標圖樣92看起來像是火柴頭，且在分區打標時，具有火柴頭形狀的實際打標圖樣92造成了區間的邊界特別的明顯，故容易造成整張圖在接圖部分具有缺陷。

另外，由于控制卡發送命令與振鏡模塊實際動作的不同步，以及伺服落后與雷射開關光落后，造成打標打不到目標位置，在開關光的邊界出現沒加工到的縫隙，造成分區接縫明顯。舉例而言，預計打標圖樣90的起始點處，伺服落后造成振鏡模塊較晚到位，使打標起點91S較預計打標圖樣90的起點往前，較常發生雷射出光過慢比伺服落后量更多；而雷射源軌跡91E較預計打標圖樣90的終點往后，目標起點處沒有加工到；在終點處，伺服落后造成實際關光點往前，雷射關光落后則讓實際關光點往后，而較常發生雷射關光快于伺服落后量，實際關光點較命令關光點更前面，目標終點處沒有加工到。