CN106944746A - 一种主动引导切割路线的激光加工工艺及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动引导切割路线的激光加工工艺，该工艺基于一系统实现，所述系统包括有激光发生装置，所述激光发生装置的激光输出侧设有用于承载玻璃工件的载台，所述激光发生装置包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步骤：步骤S1，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件内加工微裂纹；步骤S2，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件的切割。本发明可降低激光切割的工艺难度、提高加工成品率，同时结构简单、易于实现。

Description

一种主动引导切割路线的激光加工工艺及系统

技术领域

本发明涉及利用激光加工玻璃的设备，尤其涉及一种主动引导切割路线的激光加工工艺及系统。

背景技术

激光加工玻璃的技术是世界性的难题，激光加工玻璃的方法虽然很多，但一些方法加工效率太低，部分方法的设备成本太高，有些方法的成品率太低，所以目前激光加工玻璃没有得到很好的普及和应用。

激光加工玻璃有其独到的地方，就是加工效率比较高，切割断面比较好，但是加工的切割道容易偏离开要求的位置，导致偏离人们设计的切割路径，导致成品率很低。请参照图1，激光发生装置1出射的激光通过激光切割头3聚焦在玻璃工件10的加工面上，利用激光的热效应作用在玻璃工件10表面，同时利用冷却媒介喷头4对热区域的玻璃急速冷却，产生爆裂裂痕。

其工作原理是：用聚焦镜切割头把激光照射在玻璃面上，在玻璃面上形成一个热影响区域，在玻璃运动下，热影响区按照切割路径向前移动，留下的加热的区域随后被冷却媒介急速冷却，导致体积快速收缩，在玻璃内部形成内应力，当内应力达到一定程度时，玻璃会按照内应力的作用，产生在玻璃内部，形成断裂切割裂口。由于内应力导致的爆裂方向是按照热影响区的分部及冷却方式及玻璃材料内部的性质决定的，导致这种切割方式，工艺难度很大，甚至切割设备比较复杂，不能有效推广使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可降低激光切割的工艺难度、提高加工成品率，同时结构简单、易于实现的主动引导切割路线的激光加工工艺及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种主动引导切割路线的激光加工工艺，该工艺基于一系统实现，所述系统包括有激光发生装置，所述激光发生装置的激光输出侧设有用于承载玻璃工件的载台，所述激光发生装置包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步骤：步骤S1，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件内加工微裂纹；步骤S2，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件的切割。

优选地，所述载台用于带动玻璃工件平移，以令所述激光发生装置与玻璃工件按照所述切割路线而发生相对位移。

优选地，所述步骤S1中加工的微裂纹是沿切割路线依次分布的细微孔，或者是沿切割路线延伸的细微狭槽。

一种主动引导切割路线的激光加工系统，其包括有激光发生装置，所述激光发生装置的激光输出侧设有用于承载玻璃工件的载台，所述激光发生装置包括有第一激光器和第二激光器，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件内加工微裂纹，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件的切割。

优选地，所述激光发生装置的激光输出侧设有激光切割头。

优选地，所述载台用于带动玻璃工件平移，以令所述激光发生装置与玻璃工件按照所述切割路线而发生相对位移。

优选地，所述第二激光器为CO2激光器。

本发明公开的主动引导切割路线的激光加工工艺中，在加工时，先利用第一激光器出射激光，并按照预设的切割路线在玻璃工件内加工微裂纹，再利用第二激光器出射激光，重复所述切割路线，以完成对玻璃工件的切割。本发明通过在被切割工件上先做一条薄弱切割线，再引导爆裂切割道按照这条预先设计的切割线进行加工，有效控制了切割路径，相比现有技术而言，本发明大大降低了激光切割的工艺难度、提高了加工成品率，同时本发明结构简单、易于实现，适合在激光加工领域推广应用。

附图说明

图1为现有激光加工系统的结构示意图。

图2为本发明激光加工系统的结构示意图。

图3为本发明加工的微裂纹的切割路线示意图。

图4为本发明以大功率激光进行加工时的切割路线示意图。

图5为利用本发明加工后的成品结构图。

图6为本发明激光加工工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种主动引导切割路线的激光加工工艺，结合图2至图6所示，该该工艺基于一系统实现，所述系统包括有激光发生装置1，所述激光发生装置1的激光输出侧设有用于承载玻璃工件10的载台3，所述激光发生装置1包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件10内加工微裂纹11；

步骤S2，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件10的切割。

上述激光加工工艺中，在加工时，先利用第一激光器出射激光，并按照预设的切割路线在玻璃工件10内加工微裂纹11，再利用第二激光器出射激光，重复所述切割路线，以完成对玻璃工件10的切割。本发明通过在被切割工件上先做一条薄弱切割线，再引导爆裂切割道按照这条预先设计的切割线进行加工，有效控制了切割路径，相比现有技术而言，本发明大大降低了激光切割的工艺难度、提高了加工成品率，同时本发明结构简单、易于实现，适合在激光加工领域推广应用。

本实施例中，所述载台3用于带动玻璃工件10平移，以令所述激光发生装置1与玻璃工件10按照所述切割路线而发生相对位移。但是这仅是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，在本发明的其他实施例中，还可以将激光发生装置1设置于工业机器人的机械手臂上，进而完成激光束与玻璃工件的相对平移。

作为一种优选方式，所述步骤S1中加工的微裂纹11是沿切割路线依次分布的细微孔，或者是沿切割路线延伸的细微狭槽。实际应用中，可根据具体的加工需求而选择微裂纹的类型。

为了更好地实现上述工艺，本发明还公开了一种主动引导切割路线的激光加工系统，结合图2至图5所示，该系统包括有激光发生装置1，所述激光发生装置1的激光输出侧设有用于承载玻璃工件10的载台3，所述激光发生装置1包括有第一激光器和第二激光器，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件10内加工微裂纹11，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件10的切割。

进一步地，所述激光发生装置1的激光输出侧设有激光切割头3。加工时，可以令第一激光器输出的激光束通过激光切割头3聚焦于玻璃工件10内而形成微裂纹11。

作为该系统的优选方式，所述载台3用于带动玻璃工件10平移，以令所述激光发生装置1与玻璃工件10按照所述切割路线而发生相对位移。

本实施例中，所述第二激光器为CO2激光器，其产生的激光不具备穿设玻璃的性能，因此用于从玻璃表面开始切割。所述第一激光器为其他激光器，该第一激光器出射的激光应当具备穿设玻璃的性能，使得激光的光斑可聚焦于玻璃内部，进而形成微裂纹。

本发明公开的主动引导切割路线的激光加工工艺及系统，在加工时，先在玻璃内部做轻加工，在预设的切割道内形成内应力薄弱的路线，再利用正常功率加工，让热区域的玻璃急速冷却，进而产生爆裂裂痕，这个裂痕按照薄弱区域裂开，因为之前加工步骤中已经预先埋下薄弱区域路线，这个路线即为切割路线，同上述工艺，有效提高了成品率以及避免了设备复杂化，有助于激光加工设备的推广应用。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种主动引导切割路线的激光加工工艺，其特征在于，该工艺基于一系统实现，所述系统包括有激光发生装置(1)，所述激光发生装置(1)的激光输出侧设有用于承载玻璃工件(10)的载台(3)，所述激光发生装置(1)包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件(10)内加工微裂纹(11)；

步骤S2，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件(10)的切割。

2.如权利要求1所述的主动引导切割路线的激光加工工艺，其特征在于，所述载台(3)用于带动玻璃工件(10)平移，以令所述激光发生装置(1)与玻璃工件(10)按照所述切割路线而发生相对位移。

3.如权利要求1所述的主动引导切割路线的激光加工工艺，其特征在于，所述步骤S1中加工的微裂纹(11)是沿切割路线依次分布的细微孔，或者是沿切割路线延伸的细微狭槽。

4.一种主动引导切割路线的激光加工系统，其特征在于，包括有激光发生装置(1)，所述激光发生装置(1)的激光输出侧设有用于承载玻璃工件(10)的载台(3)，所述激光发生装置(1)包括有第一激光器和第二激光器，所述第一激光器出射的激光按照预设的切割路线在玻璃工件(10)内加工微裂纹(11)，所述第二激光器出射的激光重复所述切割路线，以完成对玻璃工件(10)的切割。

5.如权利要求4所述的主动引导切割路线的激光加工系统，其特征在于，所述激光发生装置(1)的激光输出侧设有激光切割头(3)。

6.如权利要求4所述的主动引导切割路线的激光加工系统，其特征在于，所述载台(3)用于带动玻璃工件(10)平移，以令所述激光发生装置(1)与玻璃工件(10)按照所述切割路线而发生相对位移。

7.如权利要求4所述的主动引导切割路线的激光加工系统，其特征在于，所述第二激光器为CO2激光器。