CN112705858B - 一种弧面玻璃的加工方法 - Google Patents

一种弧面玻璃的加工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112705858B
CN112705858B CN202011240603.0A CN202011240603A CN112705858B CN 112705858 B CN112705858 B CN 112705858B CN 202011240603 A CN202011240603 A CN 202011240603A CN 112705858 B CN112705858 B CN 112705858B
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc
glass
center coordinate
cambered surface
circle center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011240603.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112705858A (zh
Inventor
卢巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Holy Laser Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Holy Laser Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Holy Laser Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Holy Laser Technology Co ltd
Priority to CN202011240603.0A priority Critical patent/CN112705858B/zh
Publication of CN112705858A publication Critical patent/CN112705858A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112705858B publication Critical patent/CN112705858B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

本发明公开了一种弧面玻璃的加工方法，包括以下步骤：将一三维弧面玻璃基片放置于治具的玻璃支撑架上，控制安装有位移传感器的测量头与三维弧面玻璃基片的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ；控制测量头于X轴上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得圆心坐标O1和半径R1；控制测量头于Y轴上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得的圆心坐标O2；根据圆心坐标O1与圆心坐标O2求得圆心坐标O与半径R；建立激光头相对于三维弧面玻璃基片纵向位移距离的求导方程，使激光头与三维弧面玻璃基片留有间隔，激光头沿预设切割路径运动且根据求导方程纵向同步移动。

Description

一种弧面玻璃的加工方法
技术领域
本发明涉及玻璃加工技术领域，更具体的说，涉及一种弧面玻璃的加工方法。
背景技术
现有技术中汽车后视镜等弧面玻璃的加工是通过机械加工的方式来完成的，大致过程如下：将一方形的曲面玻璃作为原片，将玻璃刀装在自动切割机上，按照预设的尺寸参数进行划线切割，切出后视镜的形状，将多余的部分掰下来，将后视镜通过磨边机进行倒角磨边，再进行清洗，变成成品。
上述加工工艺存在的问题有：效率较低，需要经过多道工序，且需要进行清洗不够环保，而且在进行机械切割时，实际切割效果尺寸与输入的预设切割参数存在较大偏差，但是镜片外形尺寸又要求较高，所以无法满足要求，造成了很多次品；如用通止规方式来检验镜片尺寸是否合规，又会导致产品质量不稳定，因为止规是不锈钢材料，比玻璃硬度高，因此会产生磕碰导致不良产品生成，造成了浪费；如果要求较高的成品率的话，则对工人技术、经验要求都很苛刻，现有条件很难满足。
申请号为“201810368767.8”的一种用激光快速加工汽车后视镜的方法中提出了一种接触式玻璃加工方法，其方法为通过激光头与切割弧面贴合，进而完成弧面切割。但是上述加工方法仍存在激光头在切割过程中始终与弧面接触产生摩擦，导致激光头的使用寿命过低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种弧面玻璃的加工方法。
解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种弧面玻璃的加工方法，S1、将一三维弧面玻璃基片放置于治具的玻璃支撑架上，控制安装有位移传感器的测量头与三维弧面玻璃基片的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心；
S2、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，且于第一直线轨迹上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1的X值、Y值与Z值和第一弧形轨迹对应圆弧的半径R1；
S3、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2的X值、Y值与Z值；
S4、根据圆心坐标O1的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值，根据圆心坐标O2的X值与Z值得到圆心坐标O的X值与Z值，并根据OO1的距离与半径R1结合三角函数求得待测弧面的半径R；
S5、a）建立激光头相对于激光头初始位置的纵向位移距离，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
其中Z1为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头相对于圆心坐标O的水平位移距离；
b）使控制激光头与三维弧面玻璃基片之间留有间隔，激光头沿预设切割路径运动，且激光头根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片上，激光头沿预设切割路径运动结束后，完成弧面玻璃的切割。
通过在切割的过程中，激光头根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片上，保证了切割的质量。且激光头与三维弧面玻璃基片之间始终留有间隔，激光头不会与三维弧面玻璃基片产生摩擦，提高了激光头的使用寿命。
在进一步的方案中，所述S2包括以下步骤：
所述S2包括以下步骤：
a）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P1、P2、P3，移动测量头至P1、P2、P3三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P1、P2、P3的X值、Y值与Z值，得到P1（X1，Y1，Z1）、P2（X2，Y2，Z2）、P3（X3，Y3，Z3）；
b）根据P1（X1，Y1，Z1）、P2（X2，Y2，Z2）、P3（X3，Y3，Z3），建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1与半径R1的求导方程，得到圆心坐标O1和半径R1；
所述圆心坐标O1（X01，Y01，Z01）的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
所述半径R1的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE006
。
在进一步的方案中，所述S3包括以下步骤：
a）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P4、P5、P6，移动测量头至P4、P5、P6三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P4、P5、P6的X值、Y值与Z值，得到P4（X4，Y4，Z4）、P5（X5，Y5，Z5）、P6（X6，Y6，Z6）；
b）根据P4（X4，Y4，Z4）、P5（X5，Y5，Z5）、P6（X6，Y6，Z6），建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2与半径R2的求导方程，得到半径R2和圆心坐标O2；
所述圆心坐标O2（X02，Y02，Z02）的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008
所述半径R2的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE010
。
在进一步的方案中，所述S5b）还包括：激光头沿预设切割路径运动前，将三维弧面玻璃基片划分为多个工位，每个工位可以切割得到一个工件，当激光头移动到待加工工位时，治具沿纵向摆动，带动三维弧面玻璃基片移动，使三维弧面玻璃基片的待加工工位的切割面处于水平位置。减小激光头射出的激光束入射至三维弧面玻璃基片上对应工位的入射角度，提高弧面玻璃的边缘切割质量。
在进一步的方案中，治具包括自下而上设置的支撑底座、主支撑台及用于放置三维弧面玻璃基片的玻璃支撑架，所述玻璃支撑架与主支撑台之间通过关节轴承转动摇摆配合，玻璃支撑架其中一对相邻侧边与支撑底座之间分别设有伸缩驱动装置，玻璃支撑架在伸缩驱动装置的作用下使相应侧边顶起，带动玻璃支撑架上三维弧面玻璃基片对应工位升降。
在进一步的方案中，所述伸缩驱动装置包括安装座和伸缩电缸，所述伸缩电缸通过安装座固定在支撑底座上，所述伸缩电缸推杆的头部与玻璃支撑架之间转动配合。采用伸缩电缸，能够自动精准控制玻璃支撑架的转动状态
在进一步的方案中，还包括：S6、将切割后的三维弧面玻璃基片进行加热，再对加热后的基片进行冷水喷淋，利用热胀冷缩原理使激光切割后多余的边掉下来，并将裂片后的工件收集。代替了人工掰边，提高了效率，并且精确度、产品的质量也大大提高。
在进一步的方案中，所述步骤S6还包括在冷水喷淋后，再对工件进行再次加热，利用热胀冷缩原理，使喷淋后没有掉落的玻璃边掉落下来。
在进一步的方案中，还包括：S7、将裂片后的工件放入倒角机进行倒角，完成成品弧面玻璃的加工。
在进一步的方案中，治具的个数为至少为两个，一个治具的玻璃支撑架上的玻璃在加工时，另一个治具的玻璃支撑架可以预备好放料；当前一个治具的玻璃支撑架上的玻璃切割好后，可以进行下料，而准备好的治具的玻璃支撑架上的玻璃则马上就可以开始切割加工，周而复始。通过双工位实现切割与上料的无缝衔接，提高了加工效率。
有益效果
在切割的过程中，激光头根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片上，保证了切割的质量。且激光头与三维弧面玻璃基片之间始终留有间隔，激光头不会与三维弧面玻璃基片产生摩擦，提高了激光头的使用寿命。
附图说明
图1为弧面玻璃的加工方法步骤S2的示意图；
图2为弧面玻璃的加工方法步骤S3的示意图；
图3为弧面玻璃的加工方法步骤S4的示意图；
图4为弧面玻璃的加工方法步骤S2中求圆心坐标O1的原理图；
图5为弧面玻璃的加工方法步骤S5中求导Z1的原理图；
图6为种弧面玻璃的加工方法的加工设备；
图7为治具的结构示意图；
图8为治具的侧面剖视图；
图9为治具配合激光头在抬升状态下的侧视图；
图10为治具的俯视图。
示意图中的标号说明：
1-激光头，2-治具，3-三维弧面玻璃基片，支撑底座8，主支撑台9，玻璃支撑架10，支撑框11，支撑顶板12，连接座13，关节轴承14，轴承座141，伸缩驱动装置16，伸缩电缸17，安装座171，安装槽19，推杆20，竖直挡板21，连接横杆22，转轴23，工位24，十字形架35。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-10，本实施例提出了一种弧面玻璃的加工方法，包括以下步骤：
S1、将一三维弧面玻璃基片3放置于治具2的玻璃支撑架10上，控制安装有位移传感器的测量头与三维弧面玻璃基片3的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心。
S2、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，且于第一直线轨迹上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1的X值、Y值与Z值和第一弧形轨迹对应圆弧的半径R1。
具体的，S2包括以下步骤：
a）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P1、P2、P3，移动测量头至P1、P2、P3三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P1、P2、P3的X值、Y值与Z值，得到P1（X1，Y1，Z1）、P2（X2，Y2，Z2）、P3（X3，Y3，Z3）；
b）根据P1（X1，Y1，Z1）、P2（X2，Y2，Z2）、P3（X3，Y3，Z3），建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1与半径R1的求导方程，得到圆心坐标O1和半径R1；
如图1所示，P1、P2、P3和圆心坐标O1处于同一平面，X的值是相同的。而如图4所示，根据三角函数，两个直角边平方的和等于斜边平方的和就可以得到
Figure DEST_PATH_IMAGE012
。
其余两个点与上述同理，得到
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。
Figure DEST_PATH_IMAGE016
且因为圆心坐标O1（X01，Y01，Z01）对应第一弧形轨迹所在圆弧的半径是不变的，所以圆心坐标O1对应的R1是固定的。就可以得到圆心坐标O1（X01，Y01，Z01）的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
当得到圆心坐标O1（X01，Y01，Z01）后，根据三角函数，所述圆心坐标R1的求导方程的表达式为：
Figure 33505DEST_PATH_IMAGE006
。
S3、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2的X值、Y值与Z值。
具体的，S3包括以下步骤：
a）选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P4、P5、P6，移动测量头至P4、P5、P6三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P4、P5、P6的X值、Y值与Z值，得到P4（X4，Y4，Z4）、P5（X5，Y5，Z5）、P6（X6，Y6，Z6）；
b）根据P4（X4，Y4，Z4）、P5（X5，Y5，Z5）、P6（X6，Y6，Z6），建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2与半径R2的求导方程，得到半径R2和圆心坐标O2；
如图2所示，P4、P5、P6和圆心坐标O2处于同一平面，Y的值是相同的。
具体推算过程同步骤S2，可得圆心坐标O2（X02，Y02，Z02）的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
所述圆心坐标R1的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE018
。
S4、根据圆心坐标O1的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值。
由于圆心坐标O1是由测量头于第一直线轨迹，即X轴上的第一预设点，沿Y轴方向移动得到的第一弧形轨迹，并通过第一弧形轨迹求得的对应的圆心坐标。所以圆形坐标O1是在整体坐标系OXYZ的X轴上的，所以圆心坐标O1的Y值与Z值与圆心坐标O的Y值与Z值是相同的。
根据圆心坐标O2的X值与Z值求得圆心坐标O的X值与Z值。
由于圆心坐标O2是由测量头于第二直线轨迹，即Y轴方向上的第二预设点，沿X轴方向移动得到的第二弧形轨迹，并通过第二弧形轨迹求得的对应的圆心坐标。所以圆形坐标O2是在整体坐标系OXYZ的Y轴上的，所以圆心坐标O2的X值与Z值与圆心坐标O的X值与Z值是相同的。
随后，请参阅图3，根据OO1的距离与圆心坐标O1的半径R1结合三角函数求得待测弧面的半径R。
S5、a）建立激光头1相对于激光头1初始位置的纵向位移距离，如图5所示，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE020
。
其中Z1为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头1相对于圆心坐标O的水平位移距离。
b）使控制激光头1与三维弧面玻璃基片3之间留有间隔，将三维弧面玻璃基片按切割位置分为多个工位，每个工位可以切割得到一个工件，将三维弧面玻璃基片3划分为多个工位，每个工位可以切割得到一个弧面玻璃，当激光头移动到待加工工位时，治具沿纵向摆动，带动三维弧面玻璃基片移动，使三维弧面玻璃基片的待加工工位的切割面处于水平位置。激光头1沿预设切割路径运动，且激光头1根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片3上，激光头1沿预设切割路径运动结束后，完成弧面玻璃的切割。本实施例中，本方法用于汽车后视镜的切割，该工件为后视镜，当然的，也可以用于其他弧形玻璃的切割加工。
需要说明的是，本方案中三维弧面玻璃基片的待加工工位的切割面处于水平位置，水平位置并不是指完全水平，由于三维弧面玻璃基片自身的弯曲，切割面仍存在一定的弧度。此处的切割面处于水平位置，仅是为了让相应工作状态下的工位24上的三维弧面玻璃基片3表面与激光头1投射的激光束尽量保持一个90度垂直的状态。
为了实现治具2沿纵向摆动，带动三维弧面玻璃基片3移动，使三维弧面玻璃基片3的待加工工位的切割面处于水平位置。如图6-10所示，治具2包括支撑底座8、主支撑台9和玻璃支撑架10；所述的支撑底座8为一矩形的支撑平板。所述的主支撑台9包括支撑框11与支撑顶板12，所述的支撑框11的上端与支撑顶板12连接固定；在所述的支撑底座8上的对应位置上设有连接座13，支撑框11的下端安装固定在连接座13上。
如图8所示，所述的玻璃支撑架10与主支撑台9之间通过一关节轴承14实现转动摇摆配合，具体是指：所述的玻璃支撑架10为口字形框架，在口字形框架内固定设有十字形架35，在十字形架35与口字形框架之间形成镂空，在工作时镂空又对应工位24；所述的玻璃支撑架10的正中间处即十字形架的中心处设有一个轴承安装孔15，所述的关节轴承14的球形面安装在轴承安装孔15内，关节轴承14通过一轴承座141连接固定于支撑顶板12的中间位置。
如图7-9所示，所述的玻璃支撑架10的相邻两个侧边与支撑底座8之间分别设有伸缩驱动装置16，所述的伸缩驱动装置16包括伸缩电缸17及安装座171，所述伸缩电缸17的底端与安装座171为转动连接，所述的支撑底座8上设有对应的安装槽19，所述的安装座171通过螺丝安装固定在安装槽19内。
所述的伸缩电缸17上端推杆20的头部与玻璃支撑架10之间为转动配合关系，具体是指：所述的推杆20的头部与玻璃支撑架10之间设有一U型连接座18，所述的U型连接座18的底端与推杆20的头部连接固定，U型连接座18的两侧竖直挡板21之间设有一连接横杆22，所述连接横杆22一端通过螺丝固定在玻璃支撑架10侧边的中间位置上，所述U型连接座18的两侧竖直挡板21与连接横杆22之间穿设有转轴23，使所述的连接横杆22与U型连接座之间通过转轴23转动配合，当伸缩电缸17作用时，推杆20向上升起使连接横杆22绕转轴23转动，连接横杆22带动玻璃支撑架10一端抬起。
如图7-9所示，所述的玻璃支撑架10为一矩形的框架板，在玻璃支撑架10上设有4个沿周向均匀分布的激光加工工位24；未工作状态下，所述的玻璃支撑架10处于水平放置的状态，工作状态下，所述的玻璃支撑架10在伸缩电缸17的伸缩驱动作用下，间歇性地以关节轴承14为中心进行转动摇摆，使得其上对应工作的工位24与激光头1配合，减小了减小激光头1射出的激光束入射至三维弧面玻璃基片3上对应工位的入射角度，满足处于相应工作状态下的工位24上的三维弧面玻璃基片3表面与激光头1投射的激光束尽量保持一个90度垂直的状态。
且通过上述方法实现三维弧面玻璃基片3的切割，在切割的过程中，激光头1根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片上，保证了切割的质量。且激光头1与三维弧面玻璃基片3之间始终留有间隔，激光头1不会与三维弧面玻璃基片3产生摩擦，提高了激光头1的使用寿命。
S6、将切割后的三维弧面玻璃基片3进行加热，再对加热后的基片进行冷水喷淋，利用热胀冷缩原理使激光切割后多余的边掉下来。作为一种较优的实施方式，冷水喷淋后，再次对后视镜进行再次加热，利用热胀冷缩原理，使喷淋后没有掉落的玻璃边掉落下来，并将裂片后的后视镜收集。代替了人工掰边，提高了效率，并且精确度、产品的质量也大大提高。
S7、将裂片后的后视镜放入倒角机进行倒角，完成成品后视镜的加工。
同时，本方案中治具2至少为两个，一个治具2的玻璃支撑架3上的玻璃在加工时，另一个治具2的玻璃支撑架3可以预备好放料；当前一个治具2的玻璃支撑架3上的玻璃切割好后，可以进行下料，而准备好的治具2的玻璃支撑架3上的玻璃则马上就可以开始切割加工，周而复始。通过双治具实现切割与上料的无缝衔接，提高了加工效率。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种弧面玻璃的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将一三维弧面玻璃基片放置于治具的玻璃支撑架上，控制安装有位移传感器的测量头与三维弧面玻璃基片的待测弧面贴合，并建立整体坐标系OXYZ，该整体坐标系OXYZ具有圆心坐标O，且圆心坐标O为待测弧面对应的圆心；
S2、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，且于第一直线轨迹上选取第一预设点，控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，并求得第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1的X值、Y值与Z值和第一弧形轨迹对应圆弧的半径R1；
S3、选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，并求得第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2的X值、Y值与Z值；
S4、根据圆心坐标O1的Y值与Z值得到圆心坐标O的Y值与Z值，根据圆心坐标O2的X值与Z值得到圆心坐标O的X值与Z值，并根据OO1的距离与半径R1结合三角函数求得待测弧面的半径R；
S5、a)建立激光头相对于激光头初始位置的纵向位移距离的求导方程，所述纵向位移距离的求导方程的表达式为：
Figure FDA0003728557850000011
其中Z1为纵向位移距离，R为待测弧面的半径，L为激光头相对于圆心坐标O的水平位移距离；
b)控制激光头使其与三维弧面玻璃基片之间留有间隔，激光头沿预设切割路径运动，且激光头根据求导方程纵向同步移动，使得投射的焦点段始终聚焦在三维弧形玻璃基片上，激光头沿预设切割路径运动结束后，完成弧面玻璃的切割。
2.根据权利要求1所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
a)选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿X轴方向移动得到第一直线轨迹，并于第一直线轨迹上选取第一预设点，且控制测量头于第一预设点沿Y轴方向移动，得到第一弧形轨迹，且于第一弧形轨迹上取三个点P1、P2、P3，移动测量头至P1、P2、P3三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P1、P2、P3的X值、Y值与Z值，得到P1(X1，Y1，Z1)、P2(X2，Y2，Z2)、P3(X3，Y3，Z3)；
b)根据P1(X1，Y1，Z1)、P2(X2，Y2，Z2)、P3(X3，Y3，Z3)，建立第一弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O1与半径R1的求导方程，得到圆心坐标O1和半径R1；
所述圆心坐标O1(X01，Y01，Z01)的求导方程的表达式为：
(Y01-Y1)2+(Z01-Z1)2＝(Y01-Y2)2+(Z01-Z2)2
＝(Y01-Y3)2+(Z01-Z3)2
所述半径R1的求导方程的表达式为：
R1 2＝(Y01-Y1)2+(Z01-Z1)2。
3.根据权利要求1所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
a)选取圆心坐标O为起始点，控制测量头于起始点沿Y轴方向移动得到第二直线轨迹，并于第二直线轨迹上选取第二预设点，且控制测量头于第二预设点沿X轴方向移动，得到第二弧形轨迹，且于第二弧形轨迹上取三个点P4、P5、P6，移动测量头至P4、P5、P6三点位置并根据测量头Z方向位移量分别测得三个Z值，分别得到三个点P4、P5、P6的X值、Y值与Z值，得到P4(X4，Y4，Z4)、P5(X5，Y5，Z5)、P6(X6，Y6，Z6)；
b)根据P4(X4，Y4，Z4)、P5(X5，Y5，Z5)、P6(X6，Y6，Z6)，建立第二弧形轨迹对应圆弧的圆心坐标O2与半径R2的求导方程，得到半径R2和圆心坐标O2；
所述圆心坐标O2(X02，Y02，Z02)的求导方程的表达式为：
(X02-X4)2+(Z02-Z4)2＝(X02-X5)2+(Z02-Z5)2
＝(X02-X6)2+(Z02-Z6)2
所述半径R2的求导方程的表达式为：
R2 2＝(X02-X4)2+(Z02-Z4)2。
4.根据权利要求1所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述S5、b)还包括：激光头沿预设切割路径运动前，将三维弧面玻璃基片划分为多个工位，每个工位可以切割得到一个工件，当激光头移动到待加工工位时，治具沿纵向摆动，带动三维弧面玻璃基片移动，使三维弧面玻璃基片的待加工工位的切割面处于水平位置。
5.根据权利要求4所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，治具包括自下而上设置的支撑底座、主支撑台及用于放置三维弧面玻璃基片的玻璃支撑架，所述玻璃支撑架与主支撑台之间通过关节轴承转动摇摆配合，玻璃支撑架其中一对相邻侧边与支撑底座之间分别设有伸缩驱动装置，玻璃支撑架在伸缩驱动装置的作用下使相应侧边顶起，带动玻璃支撑架上三维弧面玻璃基片的对应工位升降。
6.根据权利要求5所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述伸缩驱动装置包括安装座和伸缩电缸，所述伸缩电缸通过安装座固定在支撑底座上，所述伸缩电缸推杆的头部与玻璃支撑架之间转动配合。
7.根据权利要求1所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，还包括：S6、将切割后的三维弧面玻璃基片进行加热，再对加热后的基片进行冷水喷淋，利用热胀冷缩原理使激光切割后多余的边掉下来，并将裂片后的工件收集。
8.根据权利要求7所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述步骤S6还包括在冷水喷淋后，再对工件进行再次加热，利用热胀冷缩原理，使喷淋后没有掉落的玻璃边掉落下来。
9.根据权利要求7所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，还包括：S7、将裂片后的工件放入倒角机进行倒角，完成成品工件的加工。
10.根据权利要求1所述的弧面玻璃的加工方法，其特征在于，所述治具的个数为至少两个，一个治具的玻璃支撑架上的玻璃在加工时，另一个治具的玻璃支撑架可以预备好放料；当前一个治具的玻璃支撑架上的玻璃切割好后，可以进行下料，而准备好的治具的玻璃支撑架上的玻璃则马上就可以开始切割加工，周而复始。
CN202011240603.0A 2020-11-09 2020-11-09 一种弧面玻璃的加工方法 Active CN112705858B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011240603.0A CN112705858B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种弧面玻璃的加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011240603.0A CN112705858B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种弧面玻璃的加工方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112705858A CN112705858A (zh) 2021-04-27
CN112705858B true CN112705858B (zh) 2022-10-04

Family

ID=75541863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011240603.0A Active CN112705858B (zh) 2020-11-09 2020-11-09 一种弧面玻璃的加工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112705858B (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2024441C1 (ru) * 1992-04-02 1994-12-15 Владимир Степанович Кондратенко Способ резки неметаллических материалов
DE10001292C1 (de) * 2000-01-14 2001-11-29 Schott Spezialglas Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Heraustrennen von kreisringförmigen Glasscheiben aus Glasplatten
DE102004012402B3 (de) * 2004-03-13 2005-08-25 Schott Ag Verfahren zum Freiformschneiden von gewölbten Substraten aus sprödbrüchigem Material
KR20080088152A (ko) * 2007-03-29 2008-10-02 현동훈 렌즈 커팅기 및 커팅방법
CN201095618Y (zh) * 2007-08-08 2008-08-06 张家柱 自动球面异形玻璃切割机
US8035901B2 (en) * 2008-04-30 2011-10-11 Corning Incorporated Laser scoring with curved trajectory
CN108393579A (zh) * 2017-02-07 2018-08-14 京东方科技集团股份有限公司 激光加工装置及激光加工方法
CN108436310B (zh) * 2018-04-23 2019-12-24 浙江圣石激光科技股份有限公司 一种用激光快速加工汽车后视镜的方法
CN108395089B (zh) * 2018-04-23 2020-04-10 浙江圣石激光科技股份有限公司 一种快速精确激光切割三维弧面玻璃的装置与方法
JP7087817B2 (ja) * 2018-08-21 2022-06-21 Ａｇｃ株式会社 カバーガラスの切断方法
CN109079349A (zh) * 2018-09-21 2018-12-25 杨晓明 一种镜片切割装置及镜片切割方法
CN211367412U (zh) * 2019-10-09 2020-08-28 浙江圣石激光科技股份有限公司 用于三维弧面玻璃的划线装置及后视镜加工的裂片装置
CN111453982A (zh) * 2020-04-02 2020-07-28 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种激光切割玻璃材料的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112705858A (zh) 2021-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108395089B (zh) 一种快速精确激光切割三维弧面玻璃的装置与方法
CN108436310B (zh) 一种用激光快速加工汽车后视镜的方法
CN108080634B (zh) 层叠造型装置
JP4456520B2 (ja) 多軸球面研削装置及び研削方法
CN104071974B (zh) 一种用于玻璃切割的激光设备及切割方法
CN115302375B (zh) 一种金刚石晶圆片的高效高精复合加工装备及方法
WO2020238195A1 (zh) 一种基于双目结构光实时监测3d打印的装置
CN102848068A (zh) 一种多工位旋转焊接设备
JP2023036015A (ja) アーク付加製造－スピニングの複合加工装置及び方法
CN102442770B (zh) 激光割断装置
JP5123923B2 (ja) 脆性基板の加工方法及び装置
CN112705858B (zh) 一种弧面玻璃的加工方法
CN203960048U (zh) 一种用于玻璃切割的激光设备
CN112723732A (zh) 一种弧面玻璃的非接触式切割方法
CN117444383B (zh) 用于调节水导激光加工设备水射流垂直度的校准系统与校准方法
JP4486392B2 (ja) 石英ガラス部材の溶接方法及び装置
CN112222408A (zh) 电子束增材制造装置及方法
JP2015027712A (ja) 削り代の均一化方法及び板材の周縁研削装置
CN116786899A (zh) 高精度锯齿后角加工工艺
CN116673272A (zh) 一种激光清洗与焊接组合加工的一体化设备和方法
CN205324994U (zh) 一种金属薄板叠加制造复杂形状零件的设备
US8304689B2 (en) Device and method for laser treatment
CN213560602U (zh) 一种用于复合材料双面切割的切割设备
EP1671739B1 (en) Laser beam machine
RU2397055C1 (ru) Лазерный технологический комплекс для обработки крупногабаритных объектов

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant