激光设备的制作方法

1.本实用新型涉及激光加工技术领域，特别涉及一种激光设备。


背景技术：

2.激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性，对材料进行切割、焊接、表面处理、打孔及微加工的一门加工技术，由于激光加工技术具有提高产品质量、劳动生产率、自动化程度以及减少污染、材料消耗的优势，因此被广泛应用于汽车、电子、半导体、航空、冶金等领域。
3.为提高激光设备的加工效率，通常在一个激光设备内设置两个加工位，以使两个加工位可以同时工作，然而由于要设置两个加工位，因此会导致激光设备的体积较大，导致激光设备的占地面积较大。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种激光设备，解决激光设备的体积大的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的激光设备包括：
6.支撑架；
7.激光器，所述激光器设置于所述支撑架；
8.第一滑轨，所述第一滑轨设置于所述支撑架；
9.驱动装置，所述驱动装置设置于所述支撑架，所述驱动装置上设置有载物台，所述驱动装置用于带动所述载物台运动；
10.第一出光头，所述第一出光头滑动设置于所述第一滑轨；
11.第二出光头，所述第二出光头滑动设置于所述第一滑轨；
12.第一光路模块，所述第一光路模块设置于所述支撑架，所述第一光路模块用于将所述激光器发射的激光束传输至所述第一出光头，以从所述第一出光头射出；
13.第二光路模块，所述第二光路模块设置于所述支撑架，所述第二光路模块用于将所述激光器发射的激光束传输至所述第二出光头，以从所述第二出光头射出。
14.可选地，所述激光设备还包括：
15.第三光路模块，所述第三光路模块设置于所述支撑架，所述第三光路模块用于将所述激光器发射的激光束分离为至少两束子光束，并将至少一束子光束传输至所述第一光路模块以及将至少一束子光束传输至所述第二光路模块。
16.可选地，所述激光器和所述第三光路模块在所述支撑架上的高度相同，所述第一光路模块和所述第二光路模块在所述支撑架上的高度均小于所述激光器在所述支撑架上的高度。
17.可选地，所述第一光路模块与所述第二光路模块分别设置于所述第一滑轨的两端，所述第一光路模块位于所述第三光路模块的底部。
18.可选地，所述激光设备还包括：
19.上料模组，所述上料模组设置于所述支撑架，所述上料模组在所述第一滑轨上的正投影与所述第三光路模块在所述第一滑轨上的正投影重叠。
20.可选地，所述上料模组与所述第一出光头分别设置于所述支撑架的两侧。
21.可选地，所述激光设备还包括：
22.定位机构，所述定位机构设置于所述支撑架，用于定位待加工件，所述定位机构在竖平面内的正投影与所述上料模组在所述竖平面内的正投影重叠，所述定位机构位于所述载物台的上方；
23.其中，所述竖平面与所述第一滑轨的延伸方向垂直。
24.可选地，所述激光设备还包括：
25.清洗模组，所述清洗模组用于清洗待加工件和/或向待加工件涂胶，所述清洗模组在所述第一滑轨上的正投影与所述第二光路模块在所述第一滑轨上的正投影重叠。
26.可选地，所述激光设备还包括：
27.第四光路模块，所述第四光路模块滑动设置于所述第一滑轨，所述第一出光头设置于所述第四光路模块，所述第四光路模块用于将所述第一光路模块内的子光束传输至所述第一出光头；
28.第五光路模块，所述第五光路模块滑动设置于所述第一滑轨，所述第二出光头设置于所述第五光路模块，所述第五光路模块用于将所述第二光路模块内的子光束传输至所述第二出光头。
29.可选地，所述激光设备还包括：
30.第二滑轨，所述第二滑轨设置于所述支撑架，所述第二滑轨位于所述第一滑轨与所述载物台之间；
31.抓取机构，所述抓取机构滑动设置于所述第二滑轨上，所述抓取机构用于抓取待加工件。
32.本实用新型实施例的技术方案采用了一个激光器，通过第一光路模块和第二光路模块将激光器产生的激光束分别传输至第一出光头和第二出光头，实现双工位激光加工，提高了激光加工效率，同时减少了激光器的数量，减小了激光设备的体积；另外，将第一滑轨与驱动装置分离设置，使得第一滑轨与驱动装置的运动传递相互独立，第一滑轨与驱动装置之间没有传动关系，从而使得第一滑轨与驱动装置的设置位置更加灵活，可以根据各个部件的体积和形状进行结构布局，有利于减小激光设备的体积；通过第一光路模块和第二光路模块传输激光器发射的激光束，将激光束的传输模块化，同时将第一滑轨与驱动装置分离设置，可以减小第一滑轨附近的空间占用率，以便将第一光路模块、第二光路模块或激光器设置于第一滑轨附近，减小激光设备的体积。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本实用新型激光设备一实施例的结构示意图；
35.图2为本实用新型激光设备另一实施例的结构示意图；
36.图3为本实用新型激光设备又一实施例的结构示意图；
37.图4为图3中上料模组的结构示意图；
38.图5为图3中定位机构的结构示意图；
39.图6为图3中清洗模组的结构示意图。
40.附图标号说明：
41.1、支撑架；2、激光器；3、第一滑轨；4、驱动装置；5、载物台；6、第一出光头；7、第二出光头；8、第一光路模块；9、第二光路模块；10、第三光路模块；20、上料模组；201、料盒；202、升降滑轨；30、定位机构；301、定位滑轨；302、第一定位杆；303、第二定位杆；40、清洗模组；401、清洗座；4011、清洗腔；402、清洗摆臂；403、涂胶摆臂；50、第四光路模块；60、第五光路模块；70、第二滑轨；80、抓取机构；90、待加工件。
42.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
44.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
45.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
46.本实用新型实施例提出一种激光设备，用于解决激光设备的体积大的技术问题。
47.在本实用新型实施例中，如图1及图2所示，该激光设备包括支撑架1、激光器2、第一滑轨3、驱动装置4、第一出光头6、第二出光头7、第一光路模块8和第二光路模块9，激光器2、第一滑轨3、驱动装置4、第一光路模块8和第二光路模块9均设置于支撑架1；驱动装置4上设置有载物台5，驱动装置4用于带动载物台5运动，第一出光头6和第二出光头7均滑动设置于第一滑轨3；第一光路模块8用于将激光器2发射的激光束传输至第一出光头6，以从第一出光头6射出，第二光路模块9用于将激光器2发射的激光束传输至第二出光头7，以从第二出光头7射出。
48.在本实施例中，激光器2用于发射激光束。驱动装置4上设置有载物台5，载物台5用于放置或固定待加工件90，驱动装置4可以带动载物台5运动，以将载物台5上的待加工件90移动至预设位置，实现对待加工件90的加工。第一出光头6和第二出光头7均滑动设置于第一滑轨3上，以在待加工件90位于不同位置时，第一出光头6或第二出光头7可以滑动到对应
位置，实现对待加工件90的激光加工。第一光路模块8和第二光路模块9均用于传输激光束，以将激光器2发射的激光束分别传输至第一出光头6和第二出光头7，然后再从第一出光头6和第二出光头7射出，实现对待加工件90的激光加工。
49.在本实施例中，驱动装置4可以带动载物台5至少在一个方向上运动。可选地，驱动装置4包括直线滑轨，载物台5设置于直线滑轨上，以使载物台5可以在直线滑轨上滑动；可选地，直线滑轨上还可以设置旋转机构，载物台5设置于旋转机构上，以使旋转机构在直线滑轨上滑动，并通过旋转机构带动载物台5升降。
50.在本实施例中，第一出光头6和第二出光头7内可以设置其他光学元件；可选地，第一出光头6和第二出光头7内均设置有聚焦镜，以实现对激光束进行聚焦的目的。第一光路模块8和第二光路模块9内也可以设置其他光学元件；可选地，第一光路模块8和第二光路模块9内均设置有扩束镜，以通过扩束镜改变激光束的直径和发散角。可以理解地，本实施例仅限定了激光束的走向，对第一光路模块8、第二光路模块9、第一出光头6以及第二出光头7的具体结构并不作限定。
51.可以理解地，在本实施例中，第一出光头6和第二出光头7在第一滑轨3上滑动时，可以通过电机带动丝杆转动，再通过丝杆带动第一出光头6和第二出光头7在第一滑轨3上滑动，也可以直接通过气缸的输出轴带动第一出光头6和第二出光头7在第一滑轨3上滑动，因此本实施例对第一出光头6和第二出光头7的驱动方式不作限定。
52.在本实施例中，第一出光头6和第二出光头7均可以对待加工件90进行激光加工，因此本实施例提供的激光设备可以实现双工位加工，提高激光加工的效率。
53.本实用新型实施例的技术方案采用了一个激光器2，通过第一光路模块8和第二光路模块9将激光器2产生的激光束分别传输至第一出光头6和第二出光头7，实现双工位激光加工，提高了激光加工效率，同时减少了激光器2的数量，减小了激光设备的体积；另外，将第一滑轨3与驱动装置4分离设置，使得第一滑轨3与驱动装置4的运动传递相互独立，第一滑轨3与驱动装置4之间没有传动关系，从而使得第一滑轨3与驱动装置4的设置位置更加灵活，可以根据各个部件的体积和形状进行结构布局，有利于减小激光设备的体积；通过第一光路模块8和第二光路模块9传输激光器2发射的激光束，将激光束的传输模块化，同时将第一滑轨3与驱动装置4分离设置，可以减小第一滑轨3附近的空间占用率，以便将第一光路模块8、第二光路模块9或激光器2设置于第一滑轨3附近，减小激光设备的体积。
54.在本实施例中，由于第一滑轨3与驱动装置4分离设置，可以最大限度的降低载物台5部分的厚度，缩短视觉距离，从而提高视觉定位的精度。
55.在一示例方案中，第一滑轨3设置于驱动装置4，以通过驱动装置4带动第一滑轨3运动，然而，由于第一滑轨3的延伸方向与驱动装置4的驱动方向不相同，为给第一滑轨3预留足够的运动空间，必然会浪费一定的空间，导致激光设备的体积增大，然而本实施例将第一滑轨3与驱动装置4分离设置后，可以增加激光设备的空间利用率，减小激光设备的体积。
56.在一实施例中，如图2所示，激光设备还包括第三光路模块10，第三光路模块10设置于支撑架1，第三光路模块10用于将激光器2发射的激光束分离为至少两束子光束，并将至少一束子光束传输至第一光路模块8以及将至少一束子光束传输至第二光路模块9，到达第一光路模块8的子光束会再次被传输至第一出光头6，以从第一出光头6射出，到达第二光路模块9的子光束会再次被传输至第二出光头7，以从第二出光头7射出，从而通过第一出光
头6和第二出光头7实现双工位激光加工。
57.在本实施例中，从激光器2到达第三光路模块10的激光束通常会被分离为两束子光束，以分别被传输至第一光路模块8和第二光路模块9；当然，当激光束在第三光路模块10内被分离为两束以上的子光束时，在第一光路模块8或第二光路模块9内可以将多束子光束重新合成为一束光束，本实施例在此不作限定。
58.可选地，第三光路模块10内设置有分光镜，以将到达分光镜的激光束分离为多束子光束。
59.在一实施例中，如图2所示，激光器2和第三光路模块10在支撑架1上的高度相同，第一光路模块8和第二光路模块9在支撑架1上的高度均小于激光器2在支撑架1上的高度，可以将激光器2与第三光路模块10沿第一滑轨3的延伸方向设置，第一光路模块8与第二光路模块9则设置于第三光路模块10的下方，减小沿第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，从而减小激光设备的体积。
60.在一实施例中，如图2所示，第一光路模块8与第二光路模块9分别设置于第一滑轨3的两端，第一光路模块8位于第三光路模块10的底部，以方便激光束在第三光路模块10、第一光路模块8、第二光路模块9、第一出光头6和第二出光头7之间的传输，并充分利用第三光路模块10与第一滑轨3之间形成的空间，减小沿第一滑轨3的延伸方向的设置长度，从而减小激光设备的体积。
61.在一实施例中，如图3所示，激光设备还包括上料模组20，上料模组20设置于支撑架1，上料模组20在第一滑轨3上的正投影与第三光路模块10在第一滑轨3上的正投影重叠，以减小沿第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，避免上料模组20凸出第一滑轨3的长度过长，从而减小激光设备的体积。其中，上料模组20用于上料待加工件90。
62.可以理解地，上料模组20在第一滑轨3上的正投影与第三光路模块10在第一滑轨3上的正投影重叠，可以是部分重叠，也可以是全部重叠，本实施例在此不作限定。
63.可选地，如图4所示，上料模组20包括升降滑轨202和料盒201，升降滑轨202设置于支撑架1，料盒201滑动设置于升降滑轨202上，料盒201用于放置待加工件90，以通过料盒201在升降滑轨202上的滑动，实现对待加工件90的上料。可选地，可以利用丝杆带动料盒201在升降滑轨202上滑动，也可以利用气缸的输出轴带动料盒201在升降滑轨202上滑动。
64.在一实施例中，如图2所示，上料模组20与第一出光头6分别设置于支撑架1的两侧，以充分利用支撑架1两侧的空间，减小水平垂直于第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，避免支撑架1一侧的尺寸过大，而增加水平垂直于第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，从而减小激光设备的体积。
65.在本实施例中，为了使得载物台5可以移动至预设位置，通常情况下驱动装置4带动载物台5在水平方向的运动方向垂直第一滑轨3的延伸方向，并会将驱动装置4设置于第一滑轨3的下方，使得驱动装置4穿设于支撑架1，因此支撑架1的两侧均设置有部分驱动装置4，而将上料模组20与第一出光头6分别设置于支撑架1的两侧，则可以充分利用支撑架1两侧的空间，减小激光设备的体积。
66.在一实施例中，如图3所示，激光设备还包括定位机构30，定位机构30设置于支撑架1，用于定位待加工件90，定位机构30在竖平面内的正投影与上料模组20在竖平面内的正投影重叠，定位机构30位于载物台5的上方；其中，竖平面与第一滑轨3的延伸方向垂直。因
此定位机构30并没有增加沿第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，而是充分利用了上料模组20与载物台5之间形成的空间，实现减小激光设备体积的目的；定位机构30用于对待加工件90进行定位，以提高加工精度。
67.可选地，如图5所示，定位机构30包括定位滑轨301、第一定位杆302和第二定位杆303，第一定位杆302和第二定位杆303均滑动设置于定位滑轨301上，在第一定位杆302与第二定位杆303相互靠近时，就可以将第一定位杆302与第二定位杆303之间的待加工件90推动至定位机构30的中心位置，实现定位待加工件90的目的。
68.在一实施例中，如图3所示，激光设备还包括清洗模组40，清洗模组40用于清洗待加工件90和/或向待加工件90涂胶，清洗模组40在第一滑轨3上的正投影与第二光路模块9在第一滑轨3上的正投影重叠，以减小沿第一滑轨3延伸方向的设置尺寸，避免清洗模组40凸出第一滑轨3的长度过长，从而减小激光设备的体积。
69.可选地，如图6所示，清洗模组40包括清洗座401、清洗摆臂402和涂胶摆臂403，清洗座401内设置有清洗腔4011，清洗摆臂402和涂胶摆臂403均设置于清洗腔4011内，以实现对待加工件90的清洗和涂胶。
70.可选地，清洗模组40可以设置于支撑架1。
71.在一实施例中，如图3所示，清洗模组40和上料模组20设置于支撑架1的同一侧，定位机构30设置于清洗模组40与上料模组20之间。
72.在一实施例中，如图2所示，激光设备还包括第四光路模块50和第五光路模块60，第四光路模块50滑动设置于第一滑轨3，第一出光头6设置于第四光路模块50，第四光路模块50用于将第一光路模块8内的子光束传输至第一出光头6；第五光路模块60滑动设置于第一滑轨3，第二出光头7设置于第五光路模块60，第五光路模块60用于将第二光路模块9内的子光束传输至第二出光头7。
73.在本实施例中，将第一出光头6设置于第四光路模块50上，将第二出光头7设置于第五光路模块60上，方便子光束的传输，同时也方便第一出光头6和第二出光头7的固定；由于将光路模块分为多个，也即将光路模块小型化、模块化，以方便操作人员进行调试。
74.在一实施例中，如图3所示，激光设备还包括第二滑轨70和抓取机构80，第二滑轨70设置于支撑架1，第二滑轨70位于第一滑轨3与载物台5之间；抓取机构80滑动设置于第二滑轨70上，抓取机构80用于抓取待加工件90。
75.在本实施例中，将第二滑轨70设置于第一滑轨3与载物台5之间，可以充分利用第一滑轨3与载物台5之间的空间，使得激光设备的整体结构更加紧凑，减小激光设备的体积。
76.可选地，抓取机构80设置为两个，其中，抓取机构80可以为吸盘结构，也可以为夹爪结构。
77.可选地，在第一光路模块8和第二光路模块9上分别设置一个同轴光源，使得同轴光源可以与从第一出光头6射出的子光束同轴，以实现在切割过程中的实时监测，确定激光光斑是否异常，从而方便用户可以及时发现异常，减小损失。
78.在一实施例中，待加工件90为半导体晶圆，从第一出光头6和第二出光头7射出的子光束用于切割晶圆，加工待加工件90的工艺流程如下：
79.人工将待加工件90放置于料盒201，料盒201被升降滑轨202带动以滑动至一定的高度，以使抓取机构80可以从料盒201内抓取待加工件90；抓取机构80从料盒201内抓取待
加工件90后，将待加工件90放置于定位机构30，以对待加工件90进行定位，然后再通过抓取机构80将待加工件90移动至清洗模组40内，以对待加工件90进行涂胶；然后另一个抓取机构80将涂胶完成的待加工件90移动至载物台5，载物台5对待加工件90进行定位后，通过驱动装置4将载物台5上的待加工件90移动至激光加工区域，从而实现对待加工件90的加工，加工完成后，该抓取机构80再将载物台5上的待加工件90移动至清洗模组40进行清洗，清洗完成后，再由在料盘抓取待加工件90的抓取机构80将清洗模组40内的待加工件90移动至料盒201，并抓取另一个未加工的待加工件90，实现一个加工循环。
80.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。