CN108406140A - 一种玻璃激光孔加工装置及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃激光孔加工装置，包括控制器、输送玻璃的第一输送平台和第二输送平台、与玻璃输送方向垂直的Y向CCD视觉运动平台，所述Y向CCD视觉运动平台的上端中部设有Y向运输定位装置，所述Y向CCD视觉运动平台的上端设有防护箱，所述防护箱的内腔顶部设有与控制器相连的传感器和对玻璃输送位置定位的定位装置，所述防护箱的顶部设有用于加工玻璃孔的激光加工装置，本发明通过改变玻璃产品的输送距离和移动Y向运输定位装置的一维运动来达到二维大行程加工幅面，从而实现大幅面玻璃全幅面范围内打孔，用多个成熟技术的简单的单体模块做创造性地组合，解决了新问题。

Description

一种玻璃激光孔加工装置及其加工方法
技术领域
本发明属于玻璃激光孔加工技术领域，具体涉及一种玻璃激光孔加工装置，本发明还涉及到一种玻璃激光孔加工装置的加工方法。
背景技术
玻璃的应用越来越广，在可再生能源光伏太阳能产业中，随着双玻璃模组的太阳能基板应用推广，对大幅面光伏玻璃的需求大增。所述应用中要求对大幅面玻璃全幅面范围内加工若干通孔。
现行机械钻孔方案，采用上下双钻头加工方式，上下钻头分别钻一定深度，完成整个通孔的加工。钻头部分为悬臂结构，加工时需将玻璃放入上下两头之间。采用上压料机构将玻璃压紧，玻璃压紧后再进行上下部钻孔，钻孔过程中需喷水，将钻孔过程中产生的粉屑带走。机械钻孔无法覆盖全幅面玻璃，只能加工产品边缘一定范围区域内的孔。如果玻璃幅面尺寸超过1米以上，需打孔部位分布在全幅面范围内，那么机械钻孔根本无法胜任。
为此，我们提出一种玻璃激光孔加工装置及其加工方法，以解决上述背景技术中提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃激光孔加工装置及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种玻璃激光孔加工装置，包括控制器、输送玻璃的第一输送平台和第二输送平台、与玻璃输送方向垂直的Y向CCD视觉运动平台，所述第一输送平台和第二输送平台分别设置于Y 向CCD视觉运动平台的前后部，所述Y向CCD视觉运动平台的上端中部设有Y 向运输定位装置，所述Y向CCD视觉运动平台的上端设有防护箱，所述防护箱前后部安装有防护门，所述防护箱的内腔顶部设有与控制器相连的传感器和对玻璃输送位置定位的定位装置，所述防护箱的顶部设有用于加工玻璃孔的激光加工装置，所述防护箱的两侧分别安装有与其内腔连通的集尘箱，所述集尘箱内靠近防护箱一侧安装有风扇，所述控制器分别控制第一输送平台、第二输送平台、Y向运输定位装置、定位装置和激光加工装置。
具体的，所述定位装置为CCD视觉定位装置，所述控制器通过多个CCD 视觉定位装置获取待加工玻璃的位置信息。
具体的，所述CCD视觉定位装置包括不设置在一条直线上的第一定位单元、第二定位单元和第三定位单元，所述第一定位单元、第二定位单元和第三定位单元定位待加工玻璃的两个边的三处区域。
具体的，所述激光加工装置为激光切割系统，采用波长为nm绿光激光器。
具体的，所述Y向运输定位装置包括由电机驱动的主动轮、从动轮和运输带，所述主动轮和从动轮通过运输带连接，所述运输带的表面设有防滑凸起。
具体的，所述集尘箱内设有漏斗腔，所述漏斗腔底部连接有集尘袋定位板，所述集尘袋定位板底部连接有集尘袋。
具体的，所述集尘箱的下端设有滑槽，所述集尘袋定位板的上端两侧设有用于滑接在滑槽内的滑接凸起，所述集尘袋定位板的中部设有开口。
本发明还提供了一种玻璃激光孔加工装置的加工方法，具体包括以下步骤：
S1、第一输送平台沿X向输送待加工的玻璃，传感器检测到待加工的玻璃时，第一输送平台减速运动，秒钟后停止输送；
S2、待加工的玻璃输送到Y向运输定位装置，玻璃夹持装置对待加工的玻璃进行固定，CCD定位装置对待加工的玻璃的位置进行定位；
S3、控制器控制Y向运输定位装置移动，调整玻璃至预设位置，激光加工装置对待开孔区域进行开孔；
S4、当待加工的玻璃Y向整排打孔完毕，所述Y向运输定位装置执行步骤S2，直至所有玻璃孔加工完毕，最后通过第二输送平台对加工后的玻璃进行运输。
本发明提供的一种玻璃激光孔加工装置及其加工方法，本发明通过改变玻璃产品的输送距离和移动Y向运输定位装置的一维运动来达到二维大行程加工幅面，从而实现大幅面玻璃全幅面范围内打孔，用多个成熟技术的简单的单体模块做创造性地组合，解决了新问题，本发明实现方式简便，成本低，系统的稳定性可靠，较好的满足了用户需求；CCD视觉定位装置精度高，快速且稳定可靠，对比传统的机械定位方式，CCD定位产品轮廓，直接定位待加工孔位置尺寸的尺寸基准，同时CCD定位响应速度非常快，玻璃产品输送到位停止后即可完成视觉定位；CCD视觉定位装置自动移动，结构轻巧，再大尺寸的玻璃产品都可兼顾，无物理尺寸限制。激光加工装置对玻璃进行开孔时会产生粉屑，通过风扇的吸力，将防护箱内的粉屑吸入至集尘箱，然后粉屑集中落入集尘袋。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明的集尘袋定位板结构示意图；
图4为本发明的运输带结构示意图；
图5为本发明的定位装置对玻璃的定位位置结构示意图。
图中：1第一输送平台、2Y向CCD视觉运动平台、3第二输送平台、4 集尘袋、5集尘箱、6防护门、7Y向运输定位装置、71运输带、72主动轮、 73从动轮、74防滑凸起、8激光加工装置、9防护箱、10风扇、11漏斗腔、 12滑槽、13集尘袋定位板、14开口、15滑接凸起、16第一定位单元、17第二定位单元、18第三定位单元、19玻璃、20传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-5的一种玻璃激光孔加工装置，包括控制器、输送玻璃19的第一输送平台1和第二输送平台3、与玻璃19输送方向垂直的Y向CCD视觉运动平台2，所述第一输送平台1和第二输送平台3分别设置于Y向 CCD视觉运动平台2的前后部，所述Y向CCD视觉运动平台2的上端中部设有 Y向运输定位装置7，所述Y向CCD视觉运动平台2的上端设有防护箱9，所述防护箱9前后部安装有防护门6，所述防护箱9的内腔顶部设有与控制器相连的传感器20和对玻璃19输送位置定位的定位装置，所述防护箱9的顶部设有用于加工玻璃孔的激光加工装置8，所述防护箱9的两侧分别安装有与其内腔连通的集尘箱5，所述集尘箱5内靠近防护箱9一侧安装有风扇10，所述控制器分别控制第一输送平台1、第二输送平台3、Y向运输定位装置7、定位装置和激光加工装置8。
具体的，所述定位装置为CCD视觉定位装置，所述控制器通过多个CCD 视觉定位装置获取待加工玻璃19的位置信息。
本例的定位装置优选CCD(Charge Coupled Device,电荷耦合器件)视觉定位装置，所述控制器通过CCD视觉定位装置获取待加工玻璃的位置信息。因为CCD视觉定位装置精度高，快速且稳定可靠，对比传统的机械定位方式， CCD定位产品轮廓，直接定位待加工孔位置尺寸的尺寸基准，同时CCD定位响应速度非常快，玻璃产品输送到位停止后即可完成视觉定位；CCD视觉定位装置自动移动，结构轻巧，再大尺寸的玻璃产品都可兼顾，无物理尺寸限制。
具体的，所述CCD视觉定位装置包括不设置在一条直线上的第一定位单元16、第二定位单元17和第三定位单元18，所述第一定位单元16、第二定位单元17和第三定位单元18定位待加工玻璃19的两个边的三处区域。
具体的，所述激光加工装置8为激光切割系统，采用波长为532nm绿光激光器。
本例的激光加工装置8为激光切割系统，激光打孔采用波长532nm纳秒绿光激光器，系统将激光光源产生的高脉冲能量的光束通过外光路扩束整形，以高速振镜扫描的方式透过聚焦镜聚焦于玻璃下表面进行通孔切割加工。
具体的，所述Y向运输定位装置7包括由电机驱动的主动轮72、从动轮 73和运输带71，所述主动轮72和从动轮73通过运输带71连接，所述运输带71的表面设有防滑凸起74。
具体的，所述集尘箱5内设有漏斗腔11，所述漏斗腔11底部连接有集尘袋定位板13，所述集尘袋定位板13底部连接有集尘袋4。
具体的，所述集尘箱5的下端设有滑槽12，所述集尘袋定位板13的上端两侧设有用于滑接在滑槽12内的滑接凸起15，所述集尘袋定位板13的中部设有开口14。
本发明还提供了一种玻璃激光孔加工装置的加工方法，具体包括以下步骤：
S1、第一输送平台1沿X向输送待加工的玻璃19，传感器20检测到待加工的玻璃19时，第一输送平台1减速运动，3秒钟后停止输送；
S2、待加工的玻璃19输送到Y向运输定位装置7，玻璃夹持装置对待加工的玻璃19进行固定，CCD定位装置对待加工的玻璃19的位置进行定位；
S3、控制器控制沿Y向运输定位装置7移动，调整玻璃19至预设位置，激光加工装置8对待开孔区域进行开孔；
S4、当待加工的玻璃19沿Y向整排打孔完毕，所述Y向运输定位装置7 执行步骤S2，直至所有玻璃孔加工完毕，最后通过第二输送平台3对加工后的玻璃进行运输。
综上所述，与现有技术相比，本发明通过改变玻璃产品的输送距离和移动 Y向运输定位装置7的一维运动来达到二维大行程加工幅面，从而实现大幅面玻璃全幅面范围内打孔，用多个成熟技术的简单的单体模块做创造性地组合，解决了新问题，本发明实现方式简便，成本低，系统的稳定性可靠，较好的满足了用户需求；CCD视觉定位装置精度高，快速且稳定可靠，对比传统的机械定位方式，CCD定位产品轮廓，直接定位待加工孔位置尺寸的尺寸基准，同时CCD定位响应速度非常快，玻璃产品输送到位停止后即可完成视觉定位；CCD视觉定位装置自动移动，结构轻巧，再大尺寸的玻璃产品都可兼顾，无物理尺寸限制。激光加工装置8对玻璃19进行开孔时会产生粉屑，通过风扇10 的吸力，将防护箱9内的粉屑吸入至集尘箱5，然后粉屑集中落入集尘袋4。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种玻璃激光孔加工装置，包括控制器、输送玻璃(19)的第一输送平台(1)和第二输送平台(3)、与玻璃(19)输送方向垂直的Y向CCD视觉运动平台(2)，所述第一输送平台(1)和第二输送平台(3)分别设置于Y向CCD视觉运动平台(2)的前后部，其特征在于：所述Y向CCD视觉运动平台(2)的上端中部设有Y向运输定位装置(7)，所述Y向CCD视觉运动平台(2)的上端设有防护箱(9)，所述防护箱(9)前后部安装有防护门(6)，所述防护箱(9)的内腔顶部设有与控制器相连的传感器(20)和对玻璃(19)输送位置定位的定位装置，所述防护箱(9)的顶部设有用于加工玻璃孔的激光加工装置(8)，所述防护箱(9)的两侧分别安装有与其内腔连通的集尘箱(5)，所述集尘箱(5)内靠近防护箱(9)一侧安装有风扇(10)，所述控制器分别控制第一输送平台(1)、第二输送平台(3)、Y向运输定位装置(7)、定位装置和激光加工装置(8)。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述定位装置为CCD视觉定位装置，所述控制器通过多个CCD视觉定位装置获取待加工玻璃(19)的位置信息。
3.根据权利要求2所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述CCD视觉定位装置包括不设置在一条直线上的第一定位单元(16)、第二定位单元(17)和第三定位单元(18)，所述第一定位单元(16)、第二定位单元(17)和第三定位单元(18)定位待加工玻璃(19)的两个边的三处区域。
4.根据权利要求1所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述激光加工装置(8)为激光切割系统，采用波长为532nm绿光激光器。
5.根据权利要求1所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述Y向运输定位装置(7)包括由电机驱动的主动轮(72)、从动轮(73)和运输带(71)，所述主动轮(72)和从动轮(73)通过运输带(71)连接，所述运输带(71)的表面设有防滑凸起(74)。
6.根据权利要求1所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述集尘箱(5)内设有漏斗腔(11)，所述漏斗腔(11)底部连接有集尘袋定位板(13)，所述集尘袋定位板(13)底部连接有集尘袋(4)。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃激光孔加工装置，其特征在于：所述集尘箱(5)的下端设有滑槽(12)，所述集尘袋定位板(13)的上端两侧设有用于滑接在滑槽(12)内的滑接凸起(15)，所述集尘袋定位板(13)的中部设有开口(14)。
8.一种权利要求1所述的玻璃激光孔加工装置的加工方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、第一输送平台(1)沿X向输送待加工的玻璃(19)，传感器(20)检测到待加工的玻璃(19)时，第一输送平台(1)减速运动，3秒钟后停止输送；
S2、待加工的玻璃(19)输送到Y向运输定位装置(7)，玻璃夹持装置对待加工的玻璃(19)进行固定，CCD定位装置对待加工的玻璃(19)的位置进行定位；
S3、控制器控制Y向运输定位装置(7)移动，调整玻璃(19)至预设位置，激光加工装置(8)对待开孔区域进行开孔；
S4、当待加工的玻璃(19)Y向整排打孔完毕，所述Y向运输定位装置(7)执行步骤S2，直至所有玻璃孔加工完毕，最后通过第二输送平台(3)对加工后的玻璃进行运输。
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