CN203076792U - 加工ogs触摸屏的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及加工OGS触摸屏的装置,绿光超短脉冲激光器发出的激光经过扩束镜对光束进行同轴扩束,经扩束镜扩束后光束经45度半透半反镜,光路改向;一路光束经第一3D动态扫描振镜以及第一聚焦镜聚焦在工件的下表面,另一路光束经45度全反射镜进入第二3D动态扫描振镜以及第二聚焦镜聚焦在工件的下表面;第一同轴CCD和第二同轴CCD在加工开始前对工件进行精确定位,利用抓靶程序抓取工件上的定位标志,计算补偿值;加工时3D动态扫描振镜自动将焦点提升,由下往上加工工件。两个光路分别对绿光超短脉冲激光进行光学聚焦,将激光透过工件聚焦在工件的下表面,实现最优化的高效运用激光器的能量,提高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加工OGS触摸屏的装置,属于激光微加工技术领域。
背景技术
OGS(One Glass Solution,即一体化触控)的好处有三点:1)节省一层玻璃成本和减少了一次贴合成本;2)减轻了重量;3)增加了透光度。OGS能够较好的满足智能终端超薄化需求,并提升显示效果,是高端品牌终端的必然选择。
OGS在强化玻璃上镀膜、蚀刻、CNC切割、二次强化等制程方面存在一些技术难点,OGS玻璃面板的切割成形就是其中难点之一。
OGS触摸屏玻璃是钢化镀膜蚀刻后再进行切割成形加工,主要的加工难点:玻璃钢化后比玻璃硬度更硬,在分片、裂片加工时难度大,易崩边,特别是内部的槽、孔的加工,刀具损耗高,良率控制难。
随着手机、平板电脑等触摸显示行业的持续增长,传统OGS加工方式已经无法满足需求,因此特别需要一种突破传统的玻璃加工方法和装置,而激光作为现代工业中先进的加工手段,越发受到各个行业的重视,通过激光实现玻璃切割的可行性和实用性也得到越来越多的验证,但是目前还尚未有一种高效率、高质量和高精度进行OGS触摸屏加工的装备和工艺方法。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服传统OGS触摸屏加工存在的效率较低、良率较低等不足,提供一种高效率、高质量和高精度进行OGS触摸屏加工的装备。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
加工OGS触摸屏的装置,特点是:包括绿光超短脉冲激光器、45度半透半反镜、45度全反射镜、第一3D动态扫描振镜和第二3D动态扫描振镜,所述绿光超短脉冲激光器脉宽在1ps~15ns、频率在1KHz~5MHz的激光器,绿光超短脉冲激光器的输出端布置有光闸,光闸的输出端设置有扩束镜,扩束镜的输出端布置有45度半透半反镜,45度半透半反镜的输出端设有第一同轴CCD和45度全反射镜,所述第一同轴CCD的输出端布置有第一3D动态扫描振镜,第一3D动态扫描振镜的输出端布置有第一聚焦镜,第一聚焦镜正对于工作平台,所述45度全反射镜的输出端设有第二同轴CCD,第二同轴CCD的输出端布置有第二3D动态扫描振镜,第二3D动态扫描振镜的输出端布置有第二聚焦镜,第二聚焦镜正对于工作平台;工作平台的上方安装有吹气装置,工作平台的底部安装有集尘装置。
本实用新型技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:
①两个光路分别对绿光超短脉冲激光进行光学聚焦,将激光透过工件聚焦在工件的下表面,实现最优化的高效运用激光器的能量,提高效率;加工范围不受材料物理、机械性能的限制,能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料;
②易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件;易获得良好的切割截面质量,切割碎屑污染,热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小;
③能够在封闭区域进行钢化玻璃的异形切割,并有极高的稳定性;3D动态扫面聚焦镜和双光路系统能大幅提升加工效率;易复合形成新工艺方法,便于推广应用。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
图1:本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型运用绿光高频超短脉冲激光器进行OGS触摸屏异型部分的加工,然后用刀轮进行直线部分的切割、裂片,并结合CNC进行后续的精磨,提高效率和良率。
如图1所示,加工OGS触摸屏的装置,包括绿光超短脉冲激光器1、45度半透半反镜4、45度全反射镜5、第一3D动态扫描振镜6和第二3D动态扫描振镜13,所述绿光超短脉冲激光器1脉宽在1ps~15ns、频率在1KHz~5MHz的激光器,绿光超短脉冲激光器1的输出端布置有光闸2,光闸2的输出端设置有扩束镜3,扩束镜3的输出端布置有45度半透半反镜4,45度半透半反镜4的输出端设有第一同轴CCD11和45度全反射镜5,第一同轴CCD11的输出端布置有第一3D动态扫描振镜6,第一3D动态扫描振镜6的输出端布置有第一聚焦镜7,第一聚焦镜7正对于工作平台9,45度全反射镜5的输出端设有第二同轴CCD12,第二同轴CCD12的输出端布置有第二3D动态扫描振镜13,第二3D动态扫描振镜13的输出端布置有第二聚焦镜14,第二聚焦镜14正对于工作平台9;工作平台9的上方安装有吹气装置8,工作平台9的底部安装有集尘装置10。其中,第一同轴CCD11和第二同轴CCD12是同轴影象CCD,起到同轴观测影象作用。
上述装置用于加工OGS触摸屏时,加工前激光焦点聚焦位于工件的下表面,绿光超短脉冲激光器1发出的激光经过光闸2控制开关光,光闸2控制激光开光后经过扩束镜3对光束进行同轴扩束,经扩束镜3扩束后光束经45度半透半反镜4,光路改向;其中,一路光束经第一3D动态扫描振镜6以及第一聚焦镜7聚焦在工件的下表面,另一路光束经45度全反射镜5进入第二3D动态扫描振镜13以及第二聚焦镜14聚焦在工件的下表面;控制系统将切割图形转化为数字信号,然后驱动3D动态扫描振镜中的反射镜片扫描加工图形,第一同轴CCD11和第二同轴CCD12在加工开始前对工件进行精确定位,利用抓靶程序抓取工件上的定位标志,计算补偿值;加工开始后,吹气装置8和集尘装置10开始工作,将切割残渣排除,同时吹气也起冷却效果,提高切割质量;加工时3D动态扫描振镜自动将焦点提升,由下往上加工工件;加工完成后工作平台9自动将工件移出加工位置,便于物料取放;工件的外部直线部分利用刀轮切割,再进行裂片;分片后得到每小片,再用CNC磨棒进行精磨,将边缘崩边减小至20um以内,进一步提高边缘强度。
两个光路分别对绿光超短脉冲激光进行光学聚焦,将激光透过工件聚焦在工件的下表面,实现最优化的高效运用激光器的能量,提高效率;运用光学扫描聚焦系统,使激光束运动加工出所需要的图形,并使焦点从下往上移动,将工件完全切穿;加工过程中辅助吹气、集尘装置及时将切割残渣去除,以获得较为高质量、高效率的加工效果。
超短脉冲激光短于绝大多数化学和物理反应,比如机械和热力学的特征时间等,峰值功率极高,由于超短激光脉冲与物质相互中独特的多光子吸收过程,其加工精度可突破相干极限的瓶颈,从而使纳米加工和相应微/纳电子、微/纳光学的许多构想成为可能。超快激光脉冲序列可控制电离过程、选择性地电离原子、控制分子中基态转动等。刀轮直线切割然后裂片具有最高的效率和低成本的优势。分片后再利用CNC进行内部圆、槽和外框的精磨,进一步减小边缘崩边,提高玻璃强度。
绿光超短脉冲激光切割与传统加工方法相比,具有许多特点:
①加工范围不受材料物理、机械性能的限制,能加工任何硬的、软的、脆的、耐热或高熔点金属以及非金属材料;
②易于加工复杂型面、微细表面以及柔性零件;
③易获得良好的切割截面质量,切割碎屑污染,热应力、残余应力、冷作硬化、热影响区等均比较小;
④能够在封闭区域进行钢化玻璃的异形切割,并有极高的稳定性;
⑤3D动态扫面聚焦镜和双光路系统能大幅提升加工效率;易复合形成新工艺方法,便于推广应用。
需要理解到的是:以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (1)
1.加工OGS触摸屏的装置,其特征在于:包括绿光超短脉冲激光器(1)、45度半透半反镜(4)、45度全反射镜(5)、第一3D动态扫描振镜(6)和第二3D动态扫描振镜(13),所述绿光超短脉冲激光器(1)脉宽在1ps~15ns、频率在1KHz~5MHz的激光器,绿光超短脉冲激光器(1)的输出端布置有光闸(2),光闸(2)的输出端设置有扩束镜(3),扩束镜(3)的输出端布置有45度半透半反镜(4),45度半透半反镜(4)的输出端设有第一同轴CCD(11)和45度全反射镜(5),所述第一同轴CCD(11)的输出端布置有第一3D动态扫描振镜(6),第一3D动态扫描振镜(6)的输出端布置有第一聚焦镜(7),第一聚焦镜(7)正对于工作平台(9),所述45度全反射镜(5)的输出端设有第二同轴CCD(12),第二同轴CCD(12)的输出端布置有第二3D动态扫描振镜(13),第二3D动态扫描振镜(13)的输出端布置有第二聚焦镜(14),第二聚焦镜(14)正对于工作平台(9);工作平台(9)的上方安装有吹气装置(8),工作平台(9)的底部安装有集尘装置(10)。
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