一种激光去漆的装置及应用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种激光去漆的装置及应用方法。该装置包括激光发生器，支撑台座，运动平台，翻转机构，自动摄像定位系统，工控机，激光电源和二维振镜扫描系统。其特点是，在运动平台上设有工位翻转机构，侧面设置了自动摄像定位系统；在支撑台座的横梁上设置了Ｘ－Ｙ轴振镜扫描单元和激光发生器。工控机通过电缆分别与激光发生器，Ｘ－Ｙ轴振镜扫描单元及翻转平台控制器（ＰＬＣ）相连接。本发明专利技术具有结构简洁，自动准确定位，工作效率高等优点，可以广泛应用于固体电子元器件半成品引脚去漆的领域。本发明专利技术涉及激光去漆的应用方法，该方法是采用翻转和换位机构来实现去除电子元器件引脚上的漆层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种去漆的装置及方法，特别是涉及。
技术介绍
目前，在分立电子元器件领域，电子元器件已逐步向着体积微型化，封装固态化的 方向发展。即体积更小，封装也朝着类似集成块IC的封装方式发展。 在新的工艺制造过程中，必须对分立电子元器件(如电感)的引脚进行去除表面 漆层的处理，以方便后续的焊接工艺的实施。 在前面的工序中，由于工艺的要求，必须进行整体的喷涂油漆的操作，加上漆包线 上本身的绝缘漆，这样在电子元器件的引脚上会形成两层漆层的状况，即外皮是涂装后的 黑漆，而内皮是绝缘漆部分内芯才是铜材质。 在传统的生产中，工厂一般采用两种方式来去除引脚上的漆层。 —种是采用人手工刀片刮除的方式 —种是采用机械漆包线剥漆皮机或漆包线脱漆机的方式 第一种方式，由于电子元器件日产量数目庞大，有时每天都会有10万个的数目， 需要非常多的人员操作，如每人一天10小时刮除约2000个电子元器件的引脚，则就需要50 个人，若产量扩大，就要不断招人才能满足需求。而且人工刮除存在刮除的表面不一致，易 损坏电子元器件本体，伤脚，断脚等问题，导致不良品率高企，效率低下，人工成本非常高且 有严重的环境污染。 第二种方式，同样也是需要人工将电子元器件的引脚伸入到剥漆皮机的锥形剥漆 轮或其他型式的剥漆轮内由机械旋转的方式去漆，效率及一致性有改进，不良品会有所下 降，但相比上一种方式并没有明显的改观，特别是针对当前广泛采用的细绝缘线引脚更是 无能为力。
技术实现思路
本专利技术的目的，就是为了克服现有技术的不足，采用激光通过二维振镜扫描技术，及双工位夹具翻转机构，实现电子元器件引脚的漆层的高效剥除，提供一种激光去漆的装 置及应用方法。 本专利技术以下所说的电子元器件单元指的是采用绝缘线引脚的分立电子元器件单元，以下简称单元 为了实现上述目的本专利技术是通过以下的技术方案来实现的 —种激光去漆的装置，包括激光发生器、激光电源、工位夹具翻转平台、二维振镜 扫描系统、扩束镜、自动摄像视觉定位子系统、工业控制计算机，其特征在于，在运动平台的 上面设有夹具工位翻转平台，工位夹具的翻转平台上放置有夹具托盘，夹具托盘内设有固 定的待加工电子元器件单元，控制器即PLC、工业控制计算机和激光电源，放置在控制箱中；在运动平台的一侧面设有支撑台座，在支撑台座内设置有自动摄像视觉定位子系统；在支 撑台座的横梁上设置有激光发生器、扩束镜及二维振镜扫描系统；工业控制计算机通过电 缆分别与激光发生器，二维振镜扫描系统和控制器即PLC相连；二维振镜扫描系统由X轴振 镜电机、Y轴振镜电机、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、X扫描振镜、Y扫描振镜与聚焦镜 组成；在二维振镜扫描系统工作时，激光发生器发出的激光束通过扩束镜进入X轴扫描振 镜和Y轴扫描振镜；X轴电机驱动器和Y轴电机驱动器依照工业控制计算机发送信号驱动X 轴振镜电机和Y轴振镜电机运转，进而带动X扫描振镜和Y扫描振镜偏转，X扫描振镜和Y 扫描振镜之间的夹角最大为90度，X扫描振镜和Y扫描振镜均向夹角内偏转，其偏转的角 度为0度到45度，激光束通过X扫描振镜和Y扫描振镜全反射后再入射到待激光去漆的电 子元器件单元引脚表面，受控制的X扫描振镜和Y扫描振镜旋转通过聚焦镜完成聚焦激光 束在其引脚表面的长和宽的扫描，扫描待加工电子元器件单元的表面的漆层。 所述的工位夹具翻转平台由夹具托盘、翻转运动机构构成；夹具托盘由翻转架和 托盘组成，翻转运动机构由驱动电机和转轴组成，驱动电机和转轴相接，转轴和翻转架相 接，托盘放置在翻转架上。所述夹具托盘上镶嵌有永磁铁或电磁铁。 所述的运动平台由移动架、伺服电机和构成，移动架通过转轴和伺服电机相接，移 动架设置在运动平台上面；所述的运动平台通过4根立柱和一个丝杆设置在升降台上，运 动平台通过丝杆和升降台上的手柄可以进行上下移动；所述的运动平台为单工位或双工位 工作台。 该应用方法的工作步骤如下( — )去漆前准备按照待加工的电子元器件单元的规格制作承载电子元器件单 元个体的模板，每一块模板可承载40至100个电子元器件单元，将载有电子元器件单元的 模板按排布方式放置在夹具托盘内，由于夹具托盘上镶有磁铁产生的磁力将模板及电子元 器件单元吸附在夹具托盘上，然后盖上压板； (二)定位扫描二维振镜扫描系统发出的聚焦激光光束，按照自动摄像视觉定位 子系统捕捉到的电子元器件单元引脚的位置，并通过运动平台上下移动可以对准引脚表面 的长和宽扫描，即扫描待加工电子元器件单元表面的漆层；(三)正面去漆工位l待加工电子元器件单元正面的漆层，在激光能量的作用 下，漆层快速升温汽化、实现电子元器件单元引脚正面去漆的目的；(四)反面去漆在工位1夹具托盘内的电子元器件单元的正面引脚表面去漆完 成后，通过控制器调控翻转运动机构使该工位1的夹具托盘翻转180° ，由于磁力作用，固 定在夹具托盘上电子元器件单元亦随之翻转180° ，激光光束即对电子元器件单元引脚的 另一面漆层进行扫描，实现引脚反面去漆的目的；(五)换位去漆在工位l夹具托盘内的电子元器件单元引脚表面去漆完成后，取 下夹具托盘和压板，倒出已去漆好的电子元器件单元，重新摆放好下一组夹具托盘并按上 述排布方式放置电子元器件单元，作好下一轮去漆准备；在工位1去漆加工完成后，设置在 运动平台上的移动架通过控制器工位1启动伺服电机和转轴将工位夹具翻转平台由一侧 工位1移动到另一侧工位2，重复上述工作程序，实现换位去漆；工位1和工位2可以交替 换位。 按照该应用方法的工作步骤( 一 )至(五)重复进行，可以实现连续去漆。 所述的电子元器件单元数量为80个。 所述的电子元器件单元放置在夹具托盘内的排布方式可以选择人工排布、振盆振 动排布或磁性条吸附排布。 所述的电子元器件单元为半成品固态电感或半成品固态电容。 本专利技术上的激光二维振镜扫描系统可以更换激光头与激光发生器匹配，如侧面红 外激光器，侧面泵浦绿激光器，或光纤激光器；所述振镜头可以选择单振镜头，或双振镜头； 单振镜头扫描范围从lOOmmX 100mm到180mmX 180mm，并可在软件中调整。 按照本专利技术的技术方案由激光发生器输出激光进入二维激光振镜扫描系统，，光 束先到振镜头，再采用平场聚焦镜后再聚焦，激光束入射到两反射镜(扫描振镜)上，用计 算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、 Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有高功率密度的激光聚焦点在电子元器件引脚上按所需的要求运动，高功率密度的激光束产生的能量超过漆的阈值，从而在将引脚上的漆层汽化达到去漆的目的。 按照本专利技术的技术方案有一套精确的自动摄像定位系统，可自动捕捉托盘上电子元器件的引脚位置，并将位置情况以文件的方式直接传送给激光标刻软件，从而可以精确地进行引脚上的去漆操作，而不会伤到电子元器件的本体。 按照本专利技术的技术方案是双工位夹具翻转平台是指固定在升降台上的精密平移 机构及双工位翻转机构，控制器、电机和转轴。升降台可以调节上下位移，使得翻转机构上 的托盘平面位于聚焦平面上，达到最佳的去漆效果。 本专利技术所述的电子元器件单元固定在载板夹具托盘上可根据不同需要采用磁性 方式固定或夹板方式固定。 本专利技术的积极效果表现在，双工位夹具翻转平台同激光控制机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光去漆的装置，包括激光发生器（１－３）、激光电源（１－１１）、工位夹具翻转平台（１－６）、二维振镜扫描系统（１－１）、扩束镜（２－７）、自动摄像视觉定位子系统（１－５）、工业控制计算机（１－１０），其特征在于，在运动平台（１－７）的上面设有夹具工位翻转平台（１－６），工位夹具的翻转平台（１－６）上放置有夹具托盘（１－８），夹具托盘内设有固定的待加工电子元器件单元（２－８），控制器即ＰＬＣ（１－９）、工业控制计算机（１－１０）和激光电源（１－１１），放置在控制箱中；在运动平台（１－７）的一侧面设有支撑台座（１－１２），在支撑台座（１－１２）内设置有自动摄像视觉定位子系统（１－５）；在支撑台座（１－１２）的横梁上设置有激光发生器（１－３）、扩束镜（２－７）及二维振镜扫描系统（１－１）；工业控制计算机（１－１０）通过电缆分别与激光发生器（１－３），二维振镜扫描系统（１－１）和控制器即ＰＬＣ（１－９）相连；二维振镜扫描系统（１－１）由Ｘ轴振镜电机（２－１）、Ｙ轴振镜电机（２－２）、Ｘ轴电机驱动器（２－３）、Ｙ轴电机驱动器（２－４）、Ｘ扫描振镜（２－６）、Ｙ扫描振镜（２－５）与聚焦镜（２－１１）组成；在二维振镜扫描系统（１－１）工作时，激光发生器（１－３）发出的激光束（２－１０）通过扩束镜（２－７）进入Ｘ轴扫描振镜（２－６）和Ｙ轴扫描振镜（２－５）；Ｘ轴电机驱动器（２－３）和Ｙ轴电机驱动器（２－４）依照工业控制计算机（１－１０）发送信号驱动Ｘ轴振镜电机（２－１）和Ｙ轴振镜电机（２－２）运转，进而带动Ｘ扫描振镜（２－６）和Ｙ扫描振镜（２－５）偏转，Ｘ扫描振镜（２－６）和Ｙ扫描振镜（２－５）之间的夹角最大为９０度，Ｘ扫描振镜（２－６）和Ｙ扫描振镜（２－５）均向夹角内偏转，其偏转的角度为０度到４５度，激光束（２－１０）通过Ｘ扫描振镜（２－６）和Ｙ扫描振镜（２－５）全反射后再入射到待激光去漆的电子元器件单元（２－８）引脚表面，受控制的Ｘ扫描振镜（２－６）和Ｙ扫描振镜（２－５）旋转通过聚焦镜（２－１１）完成聚焦激光束在其引脚表面（２－８）的长和宽的扫描，扫描待加工电子元器件单元（２－８）的表面的漆层。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，吴华，吕超，宋平，
申请(专利权)人：武汉凌云光电科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]