專利名稱：激光加工導光板的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及導光板加工領域，尤其涉及一種激光加工導光板的生產工藝。
背景技術：
導光板是一種將線光源轉變為面光源的高科技產品，其原理是在利用光學級壓克力板材吸取從LED燈發出來的光在壓克力板材表面的停留，當光線射到各個導光點時，反射光會往各個角度擴散，然后破壞反射條件由導光板正面射出，通過各種疏密、大小不一的導光點，可使導光板均勻發光。目前加工導光的方式主要有絲印、注塑、蝕刻、雕刻等。無論采用哪種方式，首先需要進行導光板圖形的設計，然后使用各自的工藝將圖形形成到壓克力板上形成導光板產品。 目前，市面上的導光板以矩形和圓形為主，采用激光雕刻的方式進行導光板的加工已逐漸流行。激光雕刻機運動系統X軸和Y軸呈垂直運動關系，在此種運動系統下加工矩形的導光板相對容易，只需X軸作往復掃描運動，Y軸作單向點動即可完成矩形區域的雕刻加工。然而，請參閱圖I，對于圓形導光板，LED燈條100光源環繞布置于圓周外側,根據環形光線的傳播特點，網點布置必須呈同心圓狀方可滿足導光的要求。此種網點圖用現有的激光雕刻機很難進行加工，要么將網點圖轉化為位圖或者矢量填充圖，利用環形LED燈條100設于圓外側，然后采用逐行掃描的方式進行雕刻加工，這樣能夠加工出合格的導光板，但是效率極低。如圖2所示，要么采用切割圓形虛線圖的方式進行加工，這樣能保證加工的快速，但是在切割線(圓)的首尾交點處會出現“重點”300現象，導致導光板的質量下降。
發明內容
本發明的目的在于提供一種激光加工導光板的生產工藝，采用可運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備對導光板原材料進行加工，該導光板圖形設計軟件生成的圓形導光板圖形一行網點只需進行一次雕刻即可成型，且避免了 “重點”現象，進而提高了生產效率及導光板品質質量。為實現上述目的，本發明提供一種激光加工導光板的生產工藝，包括如下步驟步驟I、提供一可運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備及導光板原材料，所述導光板圖形設計軟件包括繪圖工具模塊及導光板圖形屬性參數彈出模塊，所述激光加工設備包括一設備控制器、與設備控制器電性連接的激光頭及三個運動軸，即X軸、Y軸、及Z軸；步驟2、根據入射光源的分布及導光要求設置導光板圖形參數，采用導光板圖形設計軟件的繪圖工具模塊及導光板圖形屬性參數彈出模塊形成無“重點”的導光板圖形；步驟3、采用導光板圖形設計軟件將該導光板圖形生成加工數據文件，并把該加工數據文件傳輸給設備控制器；
步驟4、把導光板原材料放置激光加工設備中；步驟5、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，并沿X軸與Y軸采用X軸及Y軸走圓弧插補的方式進行網點圖形加工，網點圖行加工完成后進行切割加工，完成導光板的加工。所述步驟2包括步驟2. I、打開導光板圖形設計軟件；步驟2. 2、通過繪圖工具模塊進行圓形導光板圖形的外圍輪廓線繪制；步驟2. 3、用鼠標選中外圍輪廓線進行導光板圖形參數設置，生成導光板圖形。所述導光板圖形的形狀為圓形，其包括數個由網點圖形組成的圓圈。
所述每一圓圈包括圓圈本體、設于圓圈本體上的加工引入線及相對加工引入線設置的加工引出線，所述加工引入線具有一引入點。所述加工引入線與加工引出線均為弧線。所述導光板原材料為亞克力板。所述步驟5包括以下步驟步驟5. I、激光加工設備上電后，激光頭默認回到機械零位，并運動到加工起始占.步驟5. 2、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，找到導光板原材料工件上表面并確定焦距位置；步驟5. 3、激光頭采用X軸和Y軸走圓弧插補的方式進行進行網點圖形的加工；步驟5. 4、進行切割加工，完成導光板的加工。所述步驟5. 3中，激光頭根據焦距表在Z軸上自動抬升到第一圓圈網點的焦距位置，同時在X軸與Y軸上移動到網點圖第一圓圈的加工引入線的引入點位置，通過加工引入線啟動運動到第一圓圈的起始點，然后開始進行圓弧軌跡運動，運動到網點位置時即出光打點，然后繼續檢測下一個網點位置，加工完該圓圈網點后，根據導光板圖形的加工數據文件控制激光頭移動到下一圓圈的加工引入線的引入點位置，同時根據加工數據文件中網點的參數設置控制激光頭在Z軸上調整到當前圓圈的焦距，同理進行該圓圈的網點加工，如此循環直至所有網點加工完成。所述步驟5. 4中，設備控制器控制激光頭首先沿X軸和Y軸運動到加工數據文件中的切割起始位置，然后在Z軸上運動到正焦位置，根據加工數據文件中導光板圖形的設計參數開始軌跡切割，完成導光板的加工。本發明的有益效果本發明激光加工導光板的生產工藝采用運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備對導光板原材料進行加工，該導光板圖形設計軟件生成的圓形導光板圖形一個網點只需一次出光雕刻即可成型，無需反復掃描多次，提高生產效率，并采用了 X軸與Y軸走圓弧插補的方式進行加工，通過“加工引入線及加工引出線”的概念，將“重點”引到圓圈之外，從而實現無“重點”，并可實現網點圖形雕刻以及面板切割的兩種工藝自動切換，提高了加工的自動化程度。為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。附圖中，圖I為現有導光板的圖形；圖2為另一現有導光板的圖形；圖3為本發明激光加工導光板的生產工藝的流程圖；圖4為本發明中導光板圖形設計軟件模塊示意
圖5為圖3中導光板圖形設計軟件中圖形屬性參數彈出模塊意圖；圖6為圖4中圖形設計軟件設計的導光板網點圖；圖7為本發明中激光器的特性設置示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。請參閱圖3至7，本發明提供一種激光加工導光板的生產工藝，包括如下步驟步驟I、提供一可運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備及導光板原材料，所述導光板圖形設計軟件包括繪圖工具模塊22及導光板圖形屬性參數彈出模塊40，所述激光加工設備包括一設備控制器、與設備控制器電性連接的激光頭及三個運動軸(未圖示)，即X軸、Y軸、及Z軸；所述激光加工設備可進行激光束光斑的動態調節，并配備雕刻與切割一體的加工方式。所述導光板圖形設計軟件還包括系統工具模塊24、圖層列表模塊、圖層參數設置模塊、圖層參數描述模塊、圖元列表模塊26及排列工具模塊(部分未標示)，從而更好地編輯導光板圖形。所述系統工具模塊24用于實現保存文件、打開文件等功能，所述圖層列表模塊用于進行圖層管理，所述圖層參數設置模塊用于對選定圖層進行參數設置，所述圖層參數描述模塊用于顯示選定圖層圖層屬性。步驟2、根據入射光源的分布及導光要求設置導光板圖形參數，采用導光板圖形設計軟件的繪圖工具模塊22及導光板圖形屬性參數彈出模塊40形成無“重點”的導光板圖形；如圖5所示，所述導光板圖形屬性參數彈出模塊40包括離焦模式42、清掃模式44及網絡模式46，所述離焦模式42的參數設置包括網點設置422、間距設置424、中心偏移設置426及錯位設置428，進入網點設置422中可對網點的寬度及對應的梯度以及網點的高度計網點的梯度進行設定，網點的間距設置424也可根據需要對網點的行和列進行具體值的設定，而中心偏移設置426則可以對X軸及Y軸的偏移量進行設定，錯位設置428可根據需要進行對行或列的錯位進行選中設定，根據實際設計導光板的需求，通過對導光板圖形屬性參數彈出模塊40的具體設定，進而得到網點規律、大小統一，且無“重點”的導光板圖形，更加便于激光加工設備在對導光板進行加工時的逐行掃描進而完成加工。如圖6所示，所述導光板圖形為圓形，其包括數個由網點圖形組成的圓圈6，在本較佳實施例中，導光板圖形包括第一圓圈60、第二圓圈60’及第三圓圈60”。下面以第一圓圈60為例說明,其它圓圈具有與第一圓圈60相同的結構,所述第一圓圈60包括第一圓圈本體62、設于第一圓圈本體62上的第一加工引入線64及相對第一加工引入線64設置的第一加工引出線66，所述第一加工引入線62具有第一引入點68。所述第一加工引入線64及第一加工引出線66均為弧線。所述步驟2具體包括如下步驟步驟2. I、打開導光板圖形設計軟件；步驟2. 2、通過繪圖工具模塊22進行圓形導光板圖形的外圍輪廓線繪制；根據所需導光板不同的形狀進行相應的繪制，例如，需要圓形導光板，則只需在圖形繪制區28畫出圓形的輪廓282 ； 步驟2. 3、用鼠標選中外圍輪廓線進行導光板圖形參數設置，并在導光板圖形屬性參數彈出模塊40中生成導光板圖形。步驟3、采用導光板圖形設計軟件將該導光板圖形生成加工數據文件，并把該加工數據文件傳輸給設備控制器；該導光板圖形設計軟件生成加工數據文件的圖形加工的文件數據量小，可以很好的解決現有的圖形設計軟件因加工數據文件量過大導致激光設備控制器無法導入圖形的問題。步驟4、把導光板原材料放置激光加工設備中；所述導光板原材料為亞克力板，所述壓克力板由甲基烯酸甲酯單體(MMA)聚合而成，即聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材有機玻璃，其具有極佳的透明度，良好的加工性能。步驟5、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，并沿X軸與Y軸采用X軸及Y軸走圓弧插補的方式進行網點圖形加工，網點圖形加工完成后進行切割加工，完成導光板的加工。所述步驟5包括如下步驟步驟5. I、激光加工設備上電后，激光頭默認回到機械零位，并運動到加工起始占.步驟5. 2、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，找到導光板原材料工件上表面并確定焦距位置；步驟5. 3、激光頭采用X軸和Y軸走圓弧插補的方式進行進行網點圖形的加工；所述5. 3中，激光頭根據焦距表在Z軸上自動抬升到第一圓圈60網點的焦距位置，如圖6所示，同時在X軸與Y軸上移動到網點圖第一圓圈60的第一加工引入線64的第一引入點68位置，通過第一加工引入線64啟動運動到第一圓圈本體62的第一起始點69，然后開始進行圓弧軌跡運動，運動到網點位置時即出光打點，然后繼續檢測下一個網點位置，加工完該第一圓圈60網點后，根據導光板圖形的加工數據文件控制激光頭移動到第二圓圈60’的第二加工引入線64’的第二引入點68’位置，同時根據加工數據文件中網點的參數設置控制激光頭在Z軸上調整到當前圓圈的焦距，同理進行該第二圓圈64’的網點加工，如此循環直至所有網點加工完成。具體如下設備控制器首先控制激光頭移動到第一加工引入線64的第一引入點68位置，然后沿著第一加工引入線64的軌跡開始運動，當運動到第一圓圈本體62的第一起始點69時激光頭的運動速度已提高到第一圓圈60的加工速度，此時軌跡平滑過度到第一圓圈本體62，激光頭開始沿著第一圓圈本體62的軌跡作畫圓打點加工，當走完一整圈時再次回到第一圓圈本體62的第一起始點69，此時軌跡平滑過度到第一加工引出線66。由于加工第一引入線64 和第一加工引出線66的作用，激光頭在第一圓圈本體62的起始點69的速度和軌跡是平滑過度的，所以不會在第一圓圈60的第一起始點69處出現“重點”。接著激光頭以第一圓圈60的第一加工引出線66的終點作為第二圓圈60’的第二加工引入線64的起點，開始沿著第二圓圈60’的第二加工引入線64的軌跡運動，如此循環，最終完成所有導光板圖形的加工。在整個導光板圖形的加工過程中，由于所有圓圈的起始點及結束點都是通過加工引入線與加工引出線平滑過度的，從而很好地避免了激光頭在圓圈的起始點及結束點時的速度為0，進而避免了激光頭打出一個能量較重的點的情況發生，即避免了“重點”的情況發生，更避免了 “重點”有疊加效應，“重點”更重的情況。步驟5. 4、進行切割加工，完成導光板的加工。所述步驟5. 4中，設備控制器控制激光頭首先沿X軸和Y軸運動到加工數據文件中的切割起始位置，然后在Z軸上運動到正焦位置，根據加工數據文件中導光板圖形的設計參數開始軌跡切割，完成導光板的加工。整個加工過程完全自動化，無需人工參與，此外，在加工過程還伴隨有跟隨抽風排煙的自動控制，可有效解決加工中產生的煙塵和異味問題，進而起到節能環保的作用。值得一提的是激光加工設備的激光焦距與激光光斑尺寸對照表通過導光板圖形設計軟件輸入，在加工過程中，可根據激光器的特性可隨時進行調整，具體如何調整如圖7所示；并且通過導光板圖形設計軟件設計出來的導光板圖形中的網點分布有規律、無“重點”，并可實現網點圖形雕刻以及面板切割的兩種工藝自動切換，提高了加工的自動化程度。綜上所述，本發明提供一種激光加工導光板的生產工藝，采用運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備對導光板原材料進行加工，該導光板圖形設計軟件生成的圓形導光板圖形一個網點只需一次出光雕刻即可成型，無需反復掃描多次，提高生產效率，并采用了 X軸與Y軸走圓弧插補的方式進行加工，通過“加工引入線及加工引出線”的概念，將“重點”引到圓圈之外，從而實現無“重點”，并可實現網點圖形雕刻以及面板切割的兩種工藝自動切換，提高了加工的自動化程度。以上所述，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟步驟I、提供一可運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備及導光板原材料，所述導光板圖形設計軟件包括繪圖工具模塊及導光板圖形屬性參數彈出模塊，所述激光加工設備包括一設備控制器、與設備控制器電性連接的激光頭及三個運動軸，即X軸、Y軸、及Z軸；步驟2、根據入射光源的分布及導光要求設置導光板圖形參數，采用導光板圖形設計軟件的繪圖工具模塊及導光板圖形屬性參數彈出模塊形成無“重點”的導光板圖形； 步驟3、采用導光板圖形設計軟件將該導光板圖形生成加工數據文件，并把該加工數據文件傳輸給設備控制器； 步驟4、把導光板原材料放置激光加工設備中； 步驟5、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，并沿X軸與Y軸采用X軸及Y軸走圓弧插補的方式進行網點圖形加工，網點圖形加工完成后進行切割加工，完成導光板的加工。
2.如權利要求I所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述步驟2包括 步驟2. I、打開導光板圖形設計軟件； 步驟2. 2、通過繪圖工具模塊進行圓形導光板圖形的外圍輪廓線繪制； 步驟2. 3、用鼠標選中外圍輪廓線進行導光板圖形參數設置，生成導光板圖形。
3.如權利要求2所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述導光板圖形的形狀為圓形，其包括數個由網點圖形組成的圓圈。
4.如權利要求3所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述每一圓圈包括圓圈本體、設于圓圈本體上的加工引入線及相對加工引入線設置的加工引出線，所述加工引入線具有一引入點。
5.如權利要求4所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述加工引入線與加工引出線均為弧線。
6.如權利要求I所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述導光板原材料為亞克力板。
7.如權利要求I所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述步驟5包括以下步驟 步驟5. I、激光加工設備上電后，激光頭默認回到機械零位，并運動到加工起始點； 步驟5. 2、啟動激光加工設備，激光頭在Z軸上自動進行對焦操作，并找到導光板原材料工件上表面并確定焦距位置； 步驟5. 3、激光頭采用X軸和Y軸走圓弧插補的方式進行進行網點圖形的加工； 步驟5. 4、進行切割加工，完成導光板的加工。
8.如權利要求5或7所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述步驟5.3中，激光頭根據焦距表在Z軸上自動抬升到第一圓圈網點的焦距位置，同時在X軸與Y軸上移動到網點圖第一圓圈的加工引入線的引入點位置，通過加工引入線啟動運動到第一圓圈的起始點，然后開始進行圓弧軌跡運動，運動到網點位置時即出光打點，然后繼續檢測下一個網點位置，加工完該圓圈網點后，根據導光板圖形的加工數據文件控制激光頭移動到下一圓圈的加工引入線的引入點位置，同時根據加工數據文件中網點的參數設置控制激光頭在Z軸上調整到當前圓圈的焦距，同理進行該圓圈的網點加工，如此循環直至所有網點加工完成。
9.如權利要求7所述的激光加工導光板的生產工藝，其特征在于，所述步驟5. 4中，設備控制器控制激光頭首先沿X軸和Y軸軸運動到加工數據文件中的切割起始位置，然后在Z軸上運動到正焦位置，根據加工數據文件中導光板圖形的設計參數開始軌跡切割，完成導光板的加工。
全文摘要
本發明提供一種激光加工導光板的生產工藝，包括如下步驟步驟1、提供一可運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備及導光板原材料，步驟2、根據入射光源的分布及導光要求設置導光板圖形參數，形成無“重點”的導光板圖形；步驟3、生成加工數據文件，并把該加工數據文件傳輸給設備控制器；步驟4、把導光板原材料放置激光加工設備中；步驟5、啟動激光加工設備進行加工。本發明激光加工導光板的生產工藝，采用運行導光板圖形設計軟件的激光加工設備對導光板原材料進行加工，該導光板圖形設計軟件生成的導光板圖形一個網點只需一次出光雕刻即可成型，且避免了“重點”現象，提高了生產效率的同時保證了導光板的質量。
文檔編號B23K26/00GK102837126SQ20121033780
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者張進, 程星, 唐鳳 申請人:廣東大族粵銘激光科技股份有限公司