CN110077159A - 一种新型的裂冰玻璃加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体涉及装饰玻璃领域，具体加工步骤如下：准备一块白玻璃；将玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上；打开操作软件，建立一个或多个白色图层；在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图；利用图像识别技术和CAD绘图软件，绘制每个图层内点阵图的加工工程图；使用数控语言，进行编程然后控制激光内雕机自动加工。本发明通过裂冰诱发层的加工，加工出的玻璃立体效果较好，且裂冰自然，形成特别美观的冰河开裂状纹路，整个加工方法能够生成出原设计所需要的裂冰玻璃效果，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹。
Description
技术领域
本发明涉及装饰玻璃技术领域，更具体地说，本发明涉及一种新型的裂冰玻璃加工工艺。
背景技术
目前市场上主要有两种加工制作冰裂纹玻璃的方法：一种是采用夹层工艺，对三片或多片玻璃进行组合，中间夹层的玻璃为钢化玻璃，并采用特殊工艺，如从侧边将中间层打碎，使玻璃虽看似颗粒状，实际是完整的玻璃板。另外一种是简称炸水玻璃的生产工艺，就是在制作玻璃制品的过程中，在制品较热时放入冷水里面，让制品表面产生裂纹，然后放入炉内加热，将制品表面烤熔成型。
这两种方法只能够加工整块玻璃，不可随意造型，冰裂的玻璃层上下表面不光滑，且制备的冰裂花纹普通；
现有一种能够利用激光加工玻璃的工艺，激光内雕机原理并不是光的干涉现象，而是因为聚焦点处的激光强度足够高，透明材料虽然一般情况下对激光是透明的，不吸收激光能量，但是在足够高的光强下会产生非线性效应，短时间内吸收大量能量从而在焦点处产生微爆裂，大量微爆裂点形成内雕图案，使用激光内雕机能够对玻璃内部进行雕刻加工，加工的玻璃表面光滑，且能够随意定制图案；
但是现有使用激光内雕机一般是针对艺术品图案加工，加工时一般是根据绘制的图案进行逐点加工，加工的微爆裂深度一致，使用激光内雕机进行裂冰纹玻璃加工，若还使用这种加工方式就会影响裂冰的效果，使裂冰的感觉不自然也不立体，加工效率也不高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种新型的裂冰玻璃加工工艺，通过裂冰诱发层的多层加工，并且将每个裂冰诱发层上的点阵图再次分别根据激光加工时间、激光加工强度和激光加工距离进行分层，加工出的玻璃立体效果较好，且裂冰自然，一面或两面从玻璃内部往玻璃表面呈不规则V字形裂纹，整个加工方法能够快速生成设计出客户需要的裂冰玻璃，加工效果好且加工快速。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开Photoshop软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，点阵图可以再次分成多层；
S5、利用图像识别技术，计算出每个图层内点阵图中激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此图层的具体坐标位置；
S6、根据得到的点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层的加工工程图；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S3中，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层。
在一个优选地实施方式中，所述玻璃中的裂冰诱发层≥2时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为0.001-3mm。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S4中，相邻两个激光微爆裂点之间的间距为0.001-5mm。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S7中，激光加工头距离玻璃上表面0.1-300mm处进行加工。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S4中，还可以将每个图层中的点阵图根据激光加工时间、激光加工强度和激光加工距离进行分层。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S5中，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置。
在一个优选地实施方式中，所述步骤S6中，根据得到的分层后的每个点阵图坐标位置，再设置加工层面在玻璃中的深度，由激光强度控制加工的深度。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过利用操作软件绘制点阵图，利用图像识别技术，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置，再使用CAD软件绘制工程图，使用数控语言由计算机处理编写程序，程序送入激光内雕机的控制器中，指挥激光内雕机工作，并且通过裂冰诱发层的多层加工，加工出的玻璃立体效果较好，且裂冰自然，形成特别美观的一面或两面从玻璃内部往玻璃表面呈不规则V字形裂纹，整个加工方法能够快速生成设计出客户需要的裂冰玻璃，加工效果好且加工快速；
2、本发明将每个裂冰诱发层上的点阵图再次分别根据激光加工时间、激光加工强度和激光加工距离进行分层，然后绘制多个工程图，编程后由激光头在每个裂冰诱发层面上多层加工，针对现有的所有激光加工方式进行设计改进，更加实用，适用于不同裂冰程度的玻璃的加工，可以根据所需裂冰玻璃的情况，找寻更加合适快速的方法进行加工，加工更加高效。
附图说明
图1为本发明制备的裂冰玻璃一种效果的正面图。
图2为本发明制备的裂冰玻璃另一种效果的背面图。
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。
实施例1：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，相邻两个激光微爆裂点之间的间距为0.10mm；
S5、利用图像识别技术，计算出每个图层内点阵图中激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此图层的具体坐标位置；
S6、根据得到的点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层的加工工程图；玻璃中的裂冰诱发层≥1时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距0.001mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面0.4mm处进行加工；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
实施例2：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，相邻两个激光微爆裂点之间的间距为0.12mm；
S5、利用图像识别技术，计算出每个图层内点阵图中激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此图层的具体坐标位置；
S6、根据得到的点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层的加工工程图；玻璃中的裂冰层≥2时，以玻璃中心层面为基准面，基准面上方的裂冰层和下方的裂冰层之间的间距为1.5mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面50mm处进行加工；
S8玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
实施例3：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，相邻两个激光微爆裂点之间的间距为0.14mm；
S5、利用图像识别技术，计算出每个图层内点阵图中激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此图层的具体坐标位置；
S6、根据得到的点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层的加工工程图；玻璃中的裂冰诱发层≥2时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为3mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面100mm处进行加工；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
实施例4：
分别根据上述实施例1-3中的加工工艺制备裂冰玻璃30块，所制得的裂冰玻璃取出清理后进行玻璃强度、抗压能力以及检测，得到以下数据：
由上表可知，实施例2中裂冰层之间距离设置适中，激光微爆裂点之间间距距离适中，激光头距离玻璃的加工距离适中，制备的裂冰玻璃质量好，且裂冰效果更好。
实施例5：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，然后再将每个图层中的点阵图根据激光加工时间、激光加工强度和激光加工距离进行分层；
S5、利用图像识别技术，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置；
S6、根据得到的分层后的每个点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层中多个点阵图分层的多个加工工程图；玻璃中的裂冰诱发层≥2时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为1.5mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面0.5mm处进行加工；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
本实施例与实施例1-3不同的是，在每个裂冰层上按照激光加工时间进行分层，这样针对每层裂冰诱发层裂冰程度不同导致加工时间不同的情况，能够将加工时间相同的激光微爆裂点汇集，统一加工，避免激光头在加工过程中需要不断的切换控制每个点的加工时间，长时间使用影响加工精度。
实施例6：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，然后再将每个图层中的点阵图根据激光加工强度进行分层；
S5、利用图像识别技术，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置；
S6、根据得到的分层后的每个点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层中多个点阵图分层的多个加工工程图；玻璃中的裂冰诱发层≥2时，以玻璃中心层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为1.5mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面0.5mm处进行加工；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
本实施例与实施例1-3和实施例5不同的是，在每个裂冰层上按照激光加工强度进行分层，这样针对每层裂冰层裂冰程度不同导致激光加工强度不同的情况，能够将微爆裂程度相同的激光微爆裂点汇集，统一加工，避免激光头在加工过程中需要不断的切换控制激光强度，长时间使用影响激光强度控制精度。
实施例7：
一种新型的裂冰玻璃加工工艺，具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，然后再将每个图层中的点阵图根据激光加工距离进行分层；
S5、利用图像识别技术，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置；
S6、根据得到的分层后的每个点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层中多个点阵图分层的多个加工工程图；玻璃中的裂冰诱发层≥2时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为1.5mm；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作，激光加工头距离玻璃上表面0.5mm处进行加工；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
本实施例与实施例1-3和实施例5-6不同的是，在每个裂冰层上按照激光加工距离进行分层，这样针对每层裂冰层裂冰程度不同导致加工距离不同的情况，能够将加工距离相同的激光微爆裂点汇集，统一加工，避免激光头在加工过程中需要不断的上下移动加工每个点，长时间使用影响上下移动精度。
根据实施例5-7，针对现有的所有激光加工方式进行设计改进，更加实用，适用于不同裂冰程度的玻璃的加工，可以根据所需裂冰玻璃的情况，找寻更加合适快速的方法进行加工，加工更加高效。
最后：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，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)
1.一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：具体加工步骤如下：
S1、准备一块100mm*100mm*12mm的玻璃，最好是白玻璃；
S2、将准备的玻璃表面清洁干净，然后置于激光内雕机内部的加工平台上，并且将玻璃放置于加工平台的原点位置，确认其在加工平台X轴和Y轴的位置；
S3、打开操作软件，建立一个或多个100*100的白色图层，可设置分辨率为180DPI，且DPI的值可根据所需裂冰效果及激光点的能量大小而变化；
S4、根据玻璃的尺寸以及客户对图案的需求，在每个图层上绘制激光微爆裂点的点阵图，点阵图可以再次分成多层；
S5、利用图像识别技术，计算出每个图层内点阵图中激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此图层的具体坐标位置；
S6、根据得到的点阵图坐标位置，并且由技术人员设置一个激光微爆裂点的加工层面在玻璃中的深度，或是设置多个激光微爆裂点的加工层面之间的间距以及其距离玻璃上下表面的距离，然后再在CAD绘图软件中绘制每层激光微爆裂点加工层的加工工程图；
S7、根据CAD绘制的工程图，使用数控语言，由计算机自动地进行数值计算及后置处理，编写出零件加工程序单，加工程序通过直接通信的方式送入激光内雕机，指挥激光内雕机工作；
S8、玻璃加工完毕后，内部自动进行破裂，形成一面或两面从玻璃内部往玻璃表面带有呈不规则V字形裂纹，得到裂冰玻璃成品。
2.根据权利要求1所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S3中，一个白色图层代表玻璃中加工一层裂冰诱发层，多个白色图层代表玻璃中加工多层裂冰诱发层。
3.根据权利要求1所述的一种裂冰的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述玻璃中的裂冰诱发层≥1时，以玻璃内部某个层面为基准面，基准面上方的裂冰诱发层和下方的裂冰诱发层之间的间距为0.001-3mm。
4.根据权利要求1所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中，相邻两个激光微爆裂点之间的间距为0.001-5mm。
5.根据权利要求1所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S7中，激光加工头距离玻璃上表面0.1-300mm处进行加工。
6.根据权利要求1所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中，还可以将每个图层中的点阵图根据激光加工时间、激光加工强度和激光加工距离进行分层。
7.根据权利要求6所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S5中，计算出分层后的点阵图每层的激光微爆裂点的个数，并且计算出每个激光微爆裂点在此层的具体坐标位置。
8.根据权利要求7所述的一种新型的裂冰玻璃加工工艺，其特征在于：所述步骤S6中，根据得到的分层后的每个点阵图坐标位置，再设置加工层面在玻璃中的深度，由激光强度控制加工的深度。
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| Title |
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| 郑志军、胡青春: "《机械制造工程训练教程》", 31 July 2015, 华南理工大学出版社 * |
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