技术领域
[0001] 本
发明属于高端激光制造装备及先进加工技术领域，涉及一种导光板散射网点加工与质量检测相结合的加工装置和方法。
背景技术
[0002]
液晶显示器(LCD)目前已成为平板显示中的主流，作为一种绿色照明方式，LED
背光源正逐渐成为液晶显示器的标准配置，随着向轻薄方向的发展，如何利用导光板将LED这种点
光源转换成表面的均匀出光以及快速高效的进行导光板的设计制作是十分重要的问题。
[0003]
激光器(Laser)是能发射激光的装置。激光器的诞生史大致可以分为几个阶段，其中1916年爱因斯坦提出的受激
辐射概念是其重要的理论
基础。1954年制成了第一台
微波量子
放大器，获得了高度相干的微波束。1958年A.L.肖洛和C.H.汤斯把微波量子放大器原理推广应用到光频范围，并指出了产生激光的方法。1960年T.H.梅曼等人制成了第一台红
宝石激光器。1961年A.贾文等人制成了氦氖激光器。1962年R.N.霍
耳等人创制了砷化镓
半导体激光器等等。
[0004] 现在，激光器在导光板的加工中应用越来越广泛。针对不同的加工要求，激光器的种类层出不穷，但是对于生产加工，激光器设备还不够完善，仅仅是对导光板进行激光加工，并未结合生产工艺优化激光设备，生产工艺过于繁琐，生产效率低，所需劳动
力较多，激光器设备与生产工艺相结合方面需要进一步的的研究。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种导光板散射网点激光加工与质量检测相结合的加工装置和方法，解决了
现有技术中存在的激光打点加工与导光板质量检测为两道工序，加工工艺复杂的缺点。导光板散射网点的加工与质量检测在同一台装置上完成，节约生产时间，简化生产工艺流程，节约劳动力。
[0006] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
[0007] 一种导光板散射网点激光加工与质量检测相结合的加工装置，包括安装在
机架上的
吸附系统、激光系统、传送系统及检测系统；
[0008] 所述的吸附系统用于
真空吸附导光板，且通过一套驱动装置实现整个吸附系统的进给运动；
[0009] 激光系统安装在吸附系统的一侧，激光系统中设有加工悬臂，设立于机架中间
位置，直线
电机和激光头设立于加工悬臂上，直线电机带动激光头左右运动，实现导光板的加工；
[0010] 传送系统用于将加工完成的导光板传送到检测系统；
[0011] 检测系统用于检测导光板的加工情况。
[0012] 进一步的，所述的吸附系统包括一个吸附平台，所述的吸附平台上设置有多个真空吸附孔，在导光板放置后可实现真空吸附；且在吸附平台上设有六个均匀分布的顶
块结构，在加工结束时，顶块结构上升，把导光板托起，使得导光板和吸附平台产生间距。
[0013] 进一步的，所述的吸附平台底侧设有四个燕尾槽，与机架上的燕尾键配合，确保吸附平台的位置
精度。
[0014] 进一步的，所述的驱动装置包括
电动机，在所述的吸附平台底侧还设有两个
螺纹孔，与滚动
丝杠配合，滚动丝杠与电机相连，电动机通过滚动丝杠传动，实现吸附平台高精度的进给运动。
[0015] 进一步的，所述的激光系统包括激光器，所述的激光器通过
支架安装在吸附系统的上方；激光器发出的激光通过
镜面反射镜反射，最终在激光头聚焦镜聚焦，实现导光板的加工；所述的镜面反射镜置于矩形腔体内，且激光传输路径通过中空的圆柱体，避免激光
能量的损耗，同时防止漏光，保证操作人员的安全。
[0016] 进一步的，所述的传送系统包括两个安装在机架上的X向悬臂，该臂上有第一Y向悬臂和第二Y向悬臂，两个Y向悬臂可以沿X向自由运动，在每个Y向悬臂均有一个Z向悬臂，且每个Z向悬臂上均设有滚轮，且滚轮为
橡胶材质，X、Y、Z向的悬臂可实现滚轮三个方向的直线运动，三个方向的悬臂均为直线电机提供动力。
[0017] 进一步的，所述的检测系统主要由摄像头、灯条及导光板放置台组成，所述的灯条在导光板放置台的下侧边缘，为导光板的检测提供光源，摄像头正对着导光板放置台，实时拍摄导光板的光学效果，通过计算机分析呈现，导光板放置台是与
水平线方向夹
角80°的斜台，确保导光板放置后不会移动，导光板放置台光滑洁净，与导光板打点面直接
接触。
[0018] 进一步的，装置后端没有防尘盖，方便操作员取出导光板。
[0019] 进一步的，装置前端且在吸附平台与机架之间设有伸缩保护套，伸缩保护套一侧与吸附平台连接，一侧与机架连接，实现保护吸附平台底侧的传动装置，电动机、滚动丝杠机燕尾槽等。提高吸附系统的使用寿命。
[0020] 进一步的，装置顶块与滚筒都与导光板有直接接触，所以采用橡胶材质，防止损伤导光板，实现导光板的无损伤移动。
[0021] 进一步的，所述的加工悬臂靠近吸附平台上侧设有吸尘孔，装置加工导光板时产生微细颗粒，通过该除尘装置达到除尘的目的，提高导光板的加工质量。
[0022] 进一步的，所述的加工悬臂上的直线电机及传送系统中的直线电机两侧均设有缓冲
垫块，防止操作不当、损坏直线电机。
[0023] 一种导光板散射网点激光加工与质量检测相结合的加工装置的工作包括以下步骤：
[0024] 步骤1打开激光系统、除尘系统、传送系统及检测系统，调试好聚焦镜的位置，实现聚焦位置的精度控制，通过计算机控制吸附平台运动到上料位置，控制传送系统中悬臂运动到初始位置；
[0025] 步骤2把导光板放置在吸附平台，打开吸附系统，固定导光板的位置；
[0026] 步骤3通过计算机控制开始加工，等待加工完成；
[0027] 步骤4加工完成，吸附系统自动关闭，吸附平台的顶块结构上升，托起导光板；
[0028] 步骤5传送系统启动，四个悬臂运动，把导光板传送到检测系统，同时，灯条通电发光，吸附平台运动至上料位置；
[0029] 步骤6检测系统自动运行，检测导光板，同时操作员放置下一块导光板，放置完成到激光器后端取出检测完成的第一块导光板。
[0030] 本发明的有益效果是：
[0031] 1.该装置将导光板的散射网点激光加工与质量检测相结合，简化导光板的加工流程，减小操作员的工作量，节约劳动力，降低生产成本。
[0032] 2.吸附系统中采用滚动丝杠传动，电动机提供动力，吸附平台的运动精度高，从而加工质量高。
[0033] 3.激光头传动和传送装置传动均为直线电机传动，有高
加速度、高精度及几乎无维修，降低加工成本。
[0034] 4.检测系统利用摄像机拍摄画面，数据传输至电脑，检测精度高。
[0035] 5.本装置
主体材料采用
铝合金，总重量相对小，便于搬运及安装。
附图说明
[0036] 构成本
申请的一部分的
说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性
实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0037] 图1是装置总体外观图；
[0038] 图2是装置去壳外观图；
[0039] 图3是装置俯视图；
[0040] 图4是传送装置局部图；
[0041] 图5是吸附平台图；
[0042] 图6是吸附系统细节图；
[0043] 图7是顶块外观图；
[0044] 图8是直线电机外观图；
[0045] 图中，1.吸附系统，2.激光系统，3.传送系统，4.检测系统，5.摄像头，6.灯条，7.导光板工位台，8顶块；
[0046] 2-1.加工悬臂，2-2.吸尘孔，2-3.直线电机，2-4.矩形反射腔，2-5.圆筒，2-6.激光头；
[0047] 3-1.X向悬臂，3-2.第一Y向悬臂，3-3.第二Y向悬臂，3-4.Z向悬臂，3-5.滚轮，3-6.矩形升降台。
[0048] 1-1.机架，1-2.燕尾键，1-3.燕尾槽垫块，1-4.传动垫块，1-5.滚动丝杠，1-6.电动机。
具体实施方式
[0049] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0050] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0051] 正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种导光板散射网点激光加工与质量检测相结合的加工装置，主要包括吸附系统、激光系统、传送系统、检测系统等。
[0052] 进一步的，图2中，吸附系统1，激光系统2，传送系统3，检测系统4的相对位置如图2所示。加工悬臂2-1及传送系统悬臂均通过
焊接固定在机架上。
[0053] 所述的吸附系统1用于真空吸附导光板，且通过一套驱动装置实现整个吸附系统的进给运动；吸附系统1安装在机架的前端，主要包括吸附平台、滚动丝杠、电动机，电动机提供动力通过滚动丝杠传动，带动吸附平台运动，吸附平台通过燕尾槽精确固定在装置机架上；
[0054] 激光系统2位置如图2所示，实现导光板的加工；激光系统主要包括激光器、反射镜及激光头组成；激光系统中设有加工悬臂2-1，设立于机架中间位置，直线电机2-3和激光头2-6设立于加工悬臂上，直线电机2-3带动激光头2-4左右运动，实现导光板的加工；
[0055] 激光系统中激光产生装置激光器设立在吸附系统一侧，在图2中，激光器与圆筒2-5下端相连接，激光器发出的激光通过中空圆筒2-5经镜面反射，最终在激光头聚焦镜聚焦，实现导光板的加工。所述的镜面反射镜即为平面镜，置于矩形反射腔2-4内，且激光传输路径通过中空的圆柱体，避免激光能量的损耗，同时防止漏光，保证操作人员的安全。
[0056] 所述的传送系统3用于将加工完成的导光板传送到检测系统；设置在机架的后方；主要包括直线电机和滚轮等；
[0057] 检测系统4用于检测导光板的加工情况，设置在传送系统的后端；检测系统主要包括灯条、导光板放置台及摄像头等；
[0058] 机架整体采用
铝合金及部分不锈
钢材质，一端为中空长方体，另一端是一个腔体结构，且底侧设计四根圆形立柱，起到
支撑作用，吸附系统、激光系统、传送系统及检测系统均设立在机架之上。
[0059] 进一步的，图3为装置俯视图。装置前半侧为激光加工系统，实现导光板的散射网点加工，装置后端为质量检测系统，实现导光板加工后的质量检测。其中，摄像头5通过
螺栓固定在机架上，镜头与导光板质量检测台呈90度夹角，确保质量检测结果的可靠性。灯条6在导光板工位台7的下侧，提供光源，实现导光板的检测。
[0060] 进一步的，图4为传送系统局部图，传送系统主要是通过直线电机传动，实现滚筒在X、Y、Z方向的直线运动。直线电机为U型槽式直线电机，所述电机有两个介于金属板之间且都对着线圈动子的平行磁轨。动子由
导轨系统支撑在两磁轨中间。动子是非钢的，意味着无吸力且在磁轨和推力线圈之间无干扰力产生。非钢线圈装配具有惯量小，允许非常高的加速度。
[0061] X向悬臂3-1焊接在装置机架上，该臂上有第一Y向悬臂3-2和第二Y向悬臂3-3，两个Y向悬臂可以沿X向自由运动，在每个Y向悬臂均有一个Z向悬臂3-4，且每个Z向悬臂上均设有滚轮3-5，且滚轮为橡胶材质，X、Y、Z向的悬臂可实现滚轮3-5三个方向的直线运动，三个方向的悬臂均为直线电机提供动力，矩形升降台3-6在导光板工位台底侧灯条的正上方，矩形升降台3-6可沿Z方向运动。
[0062] 进一步的，图5为吸附平台图，吸附系统中最主要的是吸附平台，吸附平台上设有小孔，放置导光板后可实现真空吸附，且在吸附平台上设有六个均匀分布的顶块结构，在加工结束时，顶块上升，把导光板托起，使得导光板和吸附平台产生间距；顶块8为橡胶材质，顶块的升降靠底侧的滚动丝杠实现。
[0063] 进一步的，图6为吸附系统细节图，燕尾键1-2通过螺栓固定在机架1-1上，燕尾槽垫块1-3和传动垫块1-4与图5中吸附平台为一个构件，燕尾槽垫块1-3与燕尾键1-2相互配合，确保吸附平台的位置精度。传动垫块1-4上开有
螺纹孔与滚动丝杠1-5相互配合，确保吸附平台的运动精度。滚动丝杠1-5与电动机1-6配合，电动机1-6通过螺栓固定在机架1-1上。滚动丝杠的另一端通过
铰链连接固定在机架1-1上。
[0064] 检测系统4主要由摄像头、灯条及导光板放置台组成，灯条在导光板放置台的下侧边缘，为导光板的检测提供光源，摄像头正对着导光板放置台，实时拍摄导光板的光学效果，通过计算机分析呈现，导光板放置台是与水平线方向夹角80°的斜台，确保导光板放置后不会移动，导光板放置台光滑洁净，与导光板打点面直接接触。
[0065] 装置后端没有防尘盖，方便操作员取出导光板。
[0066] 装置前端，吸附平台与机架之间设有伸缩保护套，伸缩保护套一侧与吸附平台连接，一侧与机架连接，实现保护吸附平台底侧的传动装置，电动机、滚动丝杠燕尾槽等。提高吸附系统的使用寿命。
[0067] 装置顶块与滚筒都与导光板有直接接触，所以采用橡胶材质，防止损伤导光板，实现导光板的无损伤移动。
[0068] 加工臂靠近吸附平台上侧设有吸尘孔，装置加工导光板时产生微细颗粒，通过该除尘装置达到除尘的目的，提高导光板的加工质量。
[0069] 加工臂及传送系统中的直线电机两侧设有缓冲垫块，防止操作不当、损坏直线电机。
[0070] 本装置将导光板散射网点的激光加工和质量检测两道工序结合在一起，装置前端实现散射网点加工，后端实现质量检测。
[0071] 如图2所示，导光板放置在吸附系统1的吸附平台上，通过真空吸附固定在吸附平台上，计算机控制吸附平台运动，激光器启动，对导光板进行加工，加工完成后，真空吸附自动关闭，图5中顶块8升起，托起导光板，使导光板与吸附平台产生间距，此时图4传送系统中Y向悬臂沿X臂运动至导光板两侧，Y向悬臂运动，使滚轮运动至导光板下侧，此时Z向悬臂向上运动，由四个滚轮托起导光板，此时，吸附平台回到初始位置，传送系统中四个悬臂向检测系统方向运动。
[0072] 当导光板一端到达矩形升降台上侧，运动停止，传送系统中第二Y向悬臂向下运动，导光板一端落在矩形升降台上，矩形升降台缓慢向下运动，同时第一Y向悬臂向导光板工位台方向缓慢运动，矩形升降台到达底部灯条位置，此时第一Y向悬臂停止运动，第二Y向悬臂向导光板工位台方向运动，直至导光板完全落在工位台。
[0073] 如图3装置俯视图所示，当导光板落在工位台，灯条通电发光，摄像头启动，拍摄记录导光板的光学质量效果传送至计算机，此时吸附平台放置一块新的未加工导光板，第一块导光板观察结束，操作员取出导光板。
[0074] 本发明提供的一种导光板散射网点激光加工与质量检测相结合的加工装置的工作包括以下步骤：
[0075] 步骤1打开激光器、除尘系统、传送系统及检测系统，调试好聚焦镜的位置，实现聚焦位置的精度控制，通过计算机控制吸附平台运动到上料位置，控制传送系统中悬臂运动到初始位置；
[0076] 步骤2把导光板放置在吸附平台，打开吸附系统，固定导光板的位置；
[0077] 步骤3通过计算机控制开始加工，等待加工完成；
[0078] 步骤4加工完成，吸附系统自动关闭，吸附平台的顶块结构上升，托起导光板；
[0079] 步骤5传送系统启动，四个传送臂运动，把导光板传送到光学检测台，同时，灯条通电发光，吸附平台运动至上料位置；
[0080] 步骤6检测系统自动运行，检测导光板，同时操作员放置下一块导光板，放置完成到激光器后端取出检测完成的第一块导光板；
[0081] 步骤7即重复上述步骤1、2、3、4、5、6。
[0082] 最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的经审核范围，其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
