CN101920398A - 工件底面浸入液面的激光切割装置 - Google Patents
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Abstract
一种工件底面浸入液面的激光切割装置，包括：一液体容器，用以容纳一液体；一工件固定部，用以固定一工件，该工件具有一第一表面及一第二表面，该工件的第一表面浸于该液体中；一激光产生部，用以产生一激光光束至该工件的第二表面，进而进行该工件的切割；又设有一循环系统，该循环系统包括一入口部、一循环驱动部、一循环过滤部及一出口部，该入口部及该出口部是连接至该液体容器，该循环驱动部是驱动该液体由该入口部流动至该循环系统，经该循环过滤部进行过滤后由该出口部流回该液体容器。本发明具有切割品质佳及冷却效果佳等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置，尤其涉及一种工件底面浸入液面的激光切割装置。
背景技术
如图1、图2A、图2B及图2C所示，现有激光加工装置具有一激光产生部930，用以产生一激光光束931至一工件950，进而于空气中进行该工件950的切割。
然而，现有激光加工装置在空气中进行切割，容易造成高温、碎屑及切割位置不平整表面的现象(例如：毛边的形成)，切割品质较差；如图2C可知，该工件950经该激光光束切割后，一上表面951A及一下表面951B容易产生隆起的毛边952，造成不平整的表面。
以激光加工玻璃的过程来说，切割边缘常会发生裂纹、凸块、残留物与烧焦等现象，若将玻璃置于一液体中进行激光加工，则可降低玻璃内部的温度梯度与热效应，减少裂痕产生，更可有效带走材料剥蚀残留物。
但激光在液体中进行加工时，会产生干扰或功率降低等问题，且依激光及液体的搭配的不同，造成的损失也有所不同，举例来说，二氧化碳激光是具有很高的水吸收系数，当应用于水中进行加工时，很容易被水所吸收。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种工件底面浸入液面的激光切割装置，具有切割品质佳及冷却效果佳等优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于，包括：一液体容器，用以容纳一液体；一工件固定部，用以固定一工件，该工件具有一第一表面及一第二表面，该工件的第一表面浸于该液体中；一激光产生部，用以产生一激光光束至该工件的第二表面，进而进行该工件的切割。
前述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其中又设有一循环系统，该循环系统包括一入口部、一循环驱动部、一循环过滤部及一出口部，该入口部及该出口部是连接至该液体容器，该循环驱动部是驱动该液体由该入口部流动至该循环系统，经该循环过滤部进行过滤后由该出口部流回该液体容器。
前述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其中循环系统又包括一供应部，用以供应一预定物，混合于该液体中。
前述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其中又包括数个支撑部，设于该液体容器及该工件的第一表面间，用以支撑该工件。
前述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其中支撑部具有一吸附部、一入水通道、一出水通道、一驱动部及一过滤部，该驱动部是用以吸引该液体进入该入水通道，使该吸附部产生一吸力而吸附于该工件的第一表面上，且吸入该入水通道的液体在经由该过滤部的过滤后，是由该出水通道排出而达到循环。
前述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其中液体的液面高于该工件，形成一液体薄膜，而该激光产生部又设有一喷气部，用以供应一预定气体而朝该工件的第二表面喷出，形成一气体工作区，使该液体薄膜被阻隔于该气体工作区的范围外。
本发明的有益效果是，具有切割品质佳及冷却效果佳等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有激光加工装置的示意图
图2A是现有激光加工装置的加工过程一的示意图
图2B是现有激光加工装置的加工过程二的示意图
图2C是现有激光加工装置的加工过程三的示意图
图3是本发明的第一实施例的示意图
图4A是本发明的加工过程一的示意图
图4B是本发明的加工过程二的示意图
图4C是本发明的加工过程三的示意图
图5是本发明的第二实施例的示意图
图6是本发明的第三实施例的示意图
图7是本发明的第三实施例的局部剖视示意图
图8是本发明的第四实施例的示意图
图9是本发明的第四实施例的剖视示意图
图10A是本发明的第五实施例的示意图
图10B是本发明的第五实施例的局部放大示意图
图中标号说明：
10 液体容器 70 液体
20 工件固定部 50 工件
51 第一表面 52 第二表面
30 激光产生部 31 激光光束
40 循环系统 41 入口部
42 循环驱动部 43 循环过滤部
44 出口部 45 供应部
53 切割壁面 65 支撑部
651 吸附部 652 入水通道
653 出水通道 654 驱动部
655 过滤部 70A 液体薄膜
32 喷气部 321 预定气体
321A 气体工作区
930 激光产生部 931 激光光束
950 工件 951A 上表面
951B 下表面 952 毛边
具体实施方式
如图3及图4所示，本发明一种工件底面浸入液面的激光切割装置，其包括：
一液体容器10，用以容纳一液体70(例如：水)；
一工件固定部20，用以固定一工件50，该工件50具有一第一表面51及一第二表面52，该工件50的第一表面51是浸于该液体70中；
一激光产生部30，用以产生一激光光束31至该工件50的第二表面52，进而进行该工件50的切割。
如图4A及图4B所示，该激光光束31对该工件50切割时，是由该工件50的第二表面52贯穿至该第一表面51，形成一切割壁面53；如图4C所示，在该切割壁面53贯穿的瞬间，该第一表面51下方的液体70是会因压力与激光能量集中而冲入该切割壁面53，进而往该第二表面52的方向冲出，对切割过程的碎屑及毛边进行清除。
如图5所示，本发明又设有一循环系统40，该循环系统40包括一入口部41、一循环驱动部42、一循环过滤部43及一出口部44，该入口部41及该出口部44连接至该液体容器10，该循环驱动部42驱动该液体70由该入口部41流动至该循环系统40，经该循环过滤部41进行过滤后由该出口部44流回该液体容器10；当然，该循环系统40又设有一供应部45，用以供应一预定物，混合于该液体70中(该液体70经过滤后，可由该供应部45提供该预定物而达到混合)；关于该预定物，其可为固体、气体、液体或其混合物，例如：该液体70混合细微磨粒，当该液体70冲入该切割壁面53时，该液体70中的细微磨粒达到对该切割壁面53的研磨，提高该切割壁面53的表面品质。
如图6及图7所示，本发明又设有数个支撑部65，其是设于该液体容器10及该工件50的第一表面51间，用以支撑该工件50，避免该工件50经该激光光束31切割后掉落；假设该工件50经预定路径的切割后，可形成数个区块，则复术支撑部65可于切割前分别设于数个区块的预定位置，以防止该工件50切割为数个区块后掉落。
如图8及图9所示，该支撑部65亦可为一循环式设计，其具有一吸附部651、一入水通道652、一出水通道653、一驱动部654及一过滤部655，该驱动部654用以吸引该液体70进入该入水通道652，使该吸附部651产生一吸力而吸附于该工件50的第一表面51上，且吸入该入水通道652的液体70在经由该过滤部655的过滤后，是由该出水通道653排出而达到循环，兼具产生吸引力而吸附该工件50及过滤该液体70的功能。
当然，本发明的另一实施例如图10A及图10B所示，该液体70的液面亦可略高于第二表面52，形成一液体薄膜70A，可更有效的降低该工件50的加工温度及移除加工碎屑，而该激光产生部30又设有一喷气部32，用以供应一预定气体321而朝该工件50的第二表面52喷出，形成一气体工作区321A，使该液体薄膜70A被阻隔于该气体工作区321A的范围外；也就是说，利用该气体工作区321A配合该激光光束31的加工位置，可避免该激光光束431与该液体薄膜70A产生干扰。
综上所述，本发明的优点及功效归纳为：
1、切割品质佳。现有激光加工装置90在空气中进行切割，容易造成高温、碎屑及切割位置不平整表面的现象，切割品质较差；而本发明是将该工件50的第一表面51浸于该液体70上，在切割壁面53贯穿的瞬间，该第一表面51下方的液体70是冲入该切割表面53，进而往该第二表面52的方向冲出，对切割过程的碎屑及毛边进行清除，故，具有切割品质佳的优点。
2、冷却效果佳。现有激光加工装置90是在空气中进行切割，容易造成高温，进而损害材料；而本发明是将该工件50的第一表面51浸于该液体70中，进而达到降温的效果，当然，本发明的第二实施例中，该第一表面51及该第二表面52同时浸于该液体70中，可达到更好的冷却效果。
综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。
Claims (6)
1.一种工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于，包括：
一液体容器，用以容纳一液体；
一工件固定部，用以固定一工件，该工件具有一第一表面及一第二表面，该工件的第一表面浸于该液体中；
一激光产生部，用以产生一激光光束至该工件的第二表面，进而进行该工件的切割。
2.根据权利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于：又设有一循环系统，该循环系统包括一入口部、一循环驱动部、一循环过滤部及一出口部，该入口部及该出口部是连接至该液体容器，该循环驱动部是驱动该液体由该入口部流动至该循环系统，经该循环过滤部进行过滤后由该出口部流回该液体容器。
3.根据权利要求2所述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于：所述循环系统又包括一供应部，用以供应一预定物，混合于该液体中。
4.根据权利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于：又包括数个支撑部，设于该液体容器及该工件的第一表面间，用以支撑该工件。
5.根据权利要求4所述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于：所述支撑部具有一吸附部、一入水通道、一出水通道、一驱动部及一过滤部，该驱动部是用以吸引该液体进入该入水通道，使该吸附部产生一吸力而吸附于该工件的第一表面上，且吸入该入水通道的液体在经由该过滤部的过滤后，是由该出水通道排出而达到循环。
6.根据权利要求1所述的工件底面浸入液面的激光切割装置，其特征在于：所述液体的液面高于该工件，形成一液体薄膜，而该激光产生部又设有一喷气部，用以供应一预定气体而朝该工件的第二表面喷出，形成一气体工作区，使该液体薄膜被阻隔于该气体工作区的范围外。
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