专利名称：用于电子元件的激光筛选机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电子元件质量检测的装置，特别涉及一种用 于电子元件的激光筛选机。
背景技术：
本发明作出以前，熟练工需要观察通过影像放大后的电阻是否存 在质量缺陷,然后，将该电阻放到相关设备上处理以作废。这样的工 艺过程实际上是将电阻的剔除工作分成了两个步骤，第一步是观察，
找出存在缺陷的电阻；第二步，人工操作剔除次品。此操作过程繁复， 不利于提高生产效率。
发明内容
本发明为了克服上述存在的问题，提供一种搡作方便、检测准确， 能对废品或次品做出明显标记的用于电子元件的激光筛选机。
为了达到上述目的，本发明有如下技术方案
本发明的用于电子元件的激光筛选机包括计算机、用于在电子元 件上划线的激光划线器、用于支撑电子元件并调节其位置的数控工作 台、用于将电子元件可靠固定在数控工作台的真空吸附旋转装置、用 于观察电子元件的监视系统，其中，计算机分别与激光划线器、数控 工作台连接，真空吸附旋转装置装在数控工作台上。
其中，激光划线器包括激光器、激光泵浦灯电源、激光调Q系统、 指示激光器、制冷机、聚焦系统、CCD同轴观察系统、其中，聚焦系 统、CCD同轴观察系统位于激光器出光的一端，指示激光器位于激光 器的另一端，激光泵浦灯电源、激光调Q驱动电源、制冷机与激光器 连接，指示激光器电源与指示激光器连接。
其中，所述数控工作台包括二维平移台、X轴伺服电机、Y轴伺服电机、X轴编码器、Y轴编码器、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、
沿X轴方向运动的滚珠丝杆、沿Y轴方向运动的滚珠丝杆，其中，X 轴电机驱动器与X轴伺服电机、X轴编码器连接，Y轴电机驱动器与 Y轴伺服电机、Y轴编码器连接，X轴伺服电机通过沿X轴方向运动 的滚珠丝杆与二维平移台连接，Y轴伺服电机通过沿Y轴方向运动的 滚珠丝杆与二维平移台连接。
其中，所述真空吸附旋转装置包括真空泵、气管、吸附装置、旋 转装置，真空泵通过气管直接与吸附装置连接，而吸附装置被固定在 旋转装置上。
由于釆取了以上技术方案，本发明的优点在于 1本发明通过监视系统能准确査找电子元件的质量问题。 2本发明通过激光划线器能在废品或次品上作出明显的标记，并 不易抹掉，解决了正品与废品易混淆的问题。
3由于釆用计算机控制，使得电阻缺陷査找与剔除工作全自动完 成，且软件操作简便，降低了劳动强度，提高了生产效率。
4本发明实现了产品工业化批量生产的流水作业，降低了生产成本。
图i是本发明的总体结构的示意图2是本发明激光划线器的示意图3是本发明数控工作台的示意图4是本发明聚焦系统的示意图5是本发明CCD同轴观察系统示意图6是本发明真空吸附旋转装置示意图7是本发明电气配电系统示意图8是本发明所需处理的电阻片示意图9是本发明专用软件的工作流程图。图中1、 YAG晶体，2、泵浦灯，3、输出膜片，4、扩東镜，5、 45°反射镜，6、聚焦系统，7、数控工作台，8、伺服电机驱动器，9、 计算机，10、激光泵浦灯电源，11、激光调Q驱动电源，12、水冷 机，13、指示激光器，14、指示激光电源，15、粗调简，16、紧定手 柄，17、微调简，18、聚焦镜，19、 LED光源，20、带十字线的黑 白CCD, 21、锁紧丝圈，22、十字线旋转法兰，23、丝圈，24、 45° 反射镜调节螺钉，25、真空泵，26、气管，27、吸附装置，28、旋转 装置，29、电阻片。
具体实施例方式
以下实例用于说明本发明及其用途，但不用来限制本发明的保护范围。
参见图l:本发明的一种用于电子元件的激光筛选机由计算机、 激光划线器、数控工作台、真空吸附旋转装置、监视系统组成。其中
计算机是整个激光打标机控制和指挥的中心，同时也是软件安装 的载体。通过对激光调Q系统、数控工作台系统的协调控制完成对工 件加工。
计算机主要包括机箱、主板、CPU、硬盘、内存条、D/A卡、软 驱、显示器、键盘、鼠标。
参见图2，激光划线器由激光器、激光泵浦灯电源IO、激光调Q 系统、指示激光器13、水冷机12、聚焦系统6、 CCD同轴观察系统组成。
1) 激光泵浦灯电源10:采用武汉中谷电源设备有限公司 ZG-2005LX型的激光电源。
2) 激光器釆用Nd:YAG激光器。
3) 水冷机12: Nd:YAG激光器的光电转换效率一般都《4%。激 光器中的泵浦灯(氪灯)2发光时产生的大量的热量需冷却介质冷却， 否则会造成激光器中的泵浦灯(氪灯)2、 YAG晶体1及玻璃管、腔体的损坏。本发明激光划线器的制冷机12采用武汉楚天工业激光设 备有限公司的水冷机制冷。
4)激光调Q系统激光调Q是一种用于产生巨脉冲功率激光的 运转方式。之所以这样命名，是因为应用这种技术时，激光器的谐振 腔的光学品质因数Q值发生突变。品质因数Q的定义是腔内储能与每 个周期的能量损耗之比。
激光调Q系统由调制器30、驱动电源11两部分组成。在激光 腔内起调Q作用的调制器件，其作用是将连续的激光调制成所需的高 峰值脉冲激光(频率1 35kHz)，由于调制器30在激光器中的插入 损耗，其时激光器的平均输出功率有所下降，但峰值功率大大提高， 从而改善激光刻蚀的效果。
激光调Q驱动电源11脉冲控制模式是一种典型的调制方式。激 发激光的过程在激光调Q驱动电源11施加射频信号的期间停止，激 光器中的激光物质由于吸收氪灯的能量而积累了大量的能量， 一旦解 除射频信号，反射光東恢复原来的路径，激光将释放出峰值巨大的激 光脉冲。在出光期间给调制器件施加上一系列射频脉冲群，周期性的 关断和释放激光，从而对工件进行打标划线处理。
5) 指示激光器13釆用氦氖激光器，指示光为红色光，主要作用 有两点 一是指示激光加工位置，且与YAG激光器发出的激光同轴；
二是为光路调整提供指示基准。
6) 聚焦系统6:参见图4，聚焦系统6的作用是将激光束聚焦于 一点。主要采用聚焦透镜。聚焦系统6由粗调简15、紧定手柄16、 微调简17、焦距F-70聚焦镜18、 LED光源19组成。其中，粗调筒 15位置出厂已经调整好；微调简17为调整工件与聚焦简的精确位置
用。往左旋转聚焦镜上升，反之向下。在调节时以监视器上图象清晰 为准；本聚焦系统6和同轴观察镜配合在一起组合成放大镜。 .
7) CCD同轴观察系统参见图5，所谓同轴观察系统，是指观察方向与激光出光方向同轴。本同轴观察系统其原理为 一个望远镜系 统，它与聚焦系统6的聚焦镜组合构成了一个放大镜，其放大倍数约 50倍。当同轴观察系统不动时微调聚焦镜时，监视器上画面的清晰 度有略微变化。 一般将聚焦点高度调节好后，再精确调整同轴观察镜。
参见图3，数控工作台由二维平移台、X轴伺服电机、Y轴伺服 电机、X轴编码器、Y轴编码器、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、 沿X轴方向运动的滚珠丝杆、沿Y轴方向运动的滚珠丝杆组成，其中， 伺服电机、电机驱动器、编码器都为Panasonic A4系列成套设备(200w 电机)；二维平移台为X方向移动系统和Y方向移动系统，每个伺服 电机分别由计算机发出指令控制其移动轨迹；本数控工作台行程 150*150;伺服电机的转轴与滚珠丝杠为机械紧固关系，电机带动丝 杠旋转，旋转丝杠通过机械传动方式带动二维平移台做水平移动。
参见图6，真空吸附旋转装置由真空泵25、气管26、吸附装置 27、旋转装置28组成，在该装置正上方设计有若干通气孔，电阻片 29被搁置在该气孔上。装置和设备以外的真空泵25通过气管26连 接，真空泵25通电后使该装置产生负压而吸附电阻片29。真空吸附 旋转装置装在数控工作台上，通过旋转装置28调整电阻片29角度。
参见图l，监视系统由CCD摄像头、监视器组成，CCD摄像头位 于聚焦系统上，通过聚焦系统中的放大镜片组对工件进行实时放大拍 摄，并将视频信号传到监视器进行实时观察。
参见图7，配电系统的三相供激光电源；A相供计算机9和伺服 电机驱动器8电源；B相供指示激光电源14、激光调Q驱动电源ll 和控制电路；C相供水冷机12。
参见图9，本发明专用软件的控制方法如下首先通过监视器观 察电阻片29，若有错误则点击软件模型中与之相对应的电阻体，此 时控制程序便会发出指令，移动工作台将该电阻体移动到激光头的正 下方，并同时控制数控工作台7的y轴使工作台做直线运动，同时激
7光划线器出光划线；若在监视器的可视范围内没有存在缺陷的电阻 体，则可以点击模型中可视范围以外的电阻体，数控工作台7此时受 控将相应电阻体移动到激光头下方。以后重复以上操作。
下面以电阻为例说明本发明对电子元件的检测筛选过程。
参见图8，是本发明所需处理的电阻片29。该电阻片29—般为 60腿x50腿，厚度不超过0. 5mm的陶瓷片。电阻片29中包含有若干 排列整齐的黑色电阻体。其电阻体大小、数量由电阻片型号决定。也 就是说，电阻片29型号不同，其片内电阻体大小、数量会有所区别。 现对本发明工作原理做如下说明CCD摄像头以及聚焦系统 6中的放大镜片组对电阻片29进行实时放大拍摄，人眼通过监视器 观察由CCD摄像头传来的视频信号。工人用肉眼观察到了放大了若千 倍的电阻体后，对照工厂的质量标准判断该电阻体是否存在质量问 题，若有问题则搡作专用软件对该电阻体进行自动刻划，以废除该电 阻体。该软件对电阻片29进行了模拟，工人点击软件中的模拟电阻 片29就能轻松搡作整个观察，以及划线剔除工作。比如，需要观察 电阻片29中的第3行，第5列的电阻体，于是点击模拟电阻片29中 的该电阻体，计算机便会向X轴和Y轴伺服电机驱动器发出运动指令。 收到了运动指令的各轴驱动器驱动各自伺服电机精确地移动，直至该 电阻体移动到同轴观察系统下方。与此同时，伺服电机编码器会不断 发出反馈信号，该信号能实时反映电机的实际转速，实际移动的位置。 该反馈信号被送回到驱动器，由驱动器自行处理。此时，监视器中就 会出现第3行，第5列的电阻体放大图像。若电阻体有缺陷，再次点 击模拟电阻片中的该电阻体，计算机9控制数控工作台7相对激光头 移动，同时激光器出光，从而划掉了该电阻体。本发明人工观察和激 光剔除工作同步进行，极大地提高了原有工作效率。
权利要求
1、一种用于电子元件的激光筛选机，其特征在于包括计算机、用于在电子元件上划线的激光划线器、用于支撑电子元件并调节其位置的数控工作台、用于将电子元件可靠固定在数控工作台上的真空吸附旋转装置，用于观察电子元件的监视系统，其中，计算机分别与激光划线器、数控工作台连接，真空吸附旋转装置装在数控工作台上。
2、 如权利要求1所述的一种用于电子元件的激光筛选机，其特 征在于所述激光划线器包括激光器、激光泵浦灯电源、激光调Q系 统、指示激光器、水冷机、聚焦系统、CCD同轴观察系统、其中，聚 焦系统、CCD同轴观察系统位于激光器出光的一端，指示激光器位于 激光器的另一端，激光泵浦灯电源、激光调Q驱动电源、水冷机与激 光器连接，指示激光器电源与指示激光器连接。
3、 如权利要求1所述的一种用于电子元件的激光筛选机，其特 征在于所述数控工作台包括二维平移台、X轴伺服电机、Y轴伺服 电机、X轴编码器、Y轴编码器、X轴电机驱动器、Y轴电机驱动器、 沿X轴方向运动的滚珠丝杆、沿Y轴方向运动的滚珠丝杆，其中，X 轴电机驱动器与X轴伺服电机、X轴编码器连接，Y轴电机驱动器与 Y轴伺服电机、Y轴编码器连接，X轴伺服电机通过沿X轴方向运动 的滚珠丝杆与二维平移台连接，Y轴伺服电机通过沿Y轴方向运动的 滚珠丝杆与二维平移台连接。
4、 如权利要求2所述的一种用于电子元件的激光筛选机，其特征在于所述真空吸附旋转装置包括真空泵、气管、吸附装置、旋转 装置，真空泵通过气管直接与吸附装置连接，而吸附装置被固定在旋 转装置上。
全文摘要
本发明涉及一种用于电子元件质量检测的装置。本发明公开了一种用于电子元件的激光筛选机，包括计算机、用于在电子元件上划线的激光划线器、用于支撑电子元件并调节其位置的数控工作台、用于将电子元件固定在数控工作台上的真空吸附旋转装置、用于观察电子元件的监视系统，其中，计算机分别与激光划线器、数控工作台连接，真空吸附旋转装置装在数控工作台上。本发明操作方便、检测准确，能对废品或次品做出明显标记，解决了正品与废品易混淆的问题。人工观察和激光剔除工作同步进行，极大地提高了原有工作效率。
文档编号B07C5/02GK101422780SQ20071005370
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者青 叶, 文 孙, 徐爱忠, 易光纯 申请人:武汉楚天激光(集团)股份有限公司