一種主動引導切割路線的激光加工工藝及系統的制作方法

本發明涉及利用激光加工玻璃的設備，尤其涉及一種主動引導切割路線的激光加工工藝及系統。

背景技術：

激光加工玻璃的技術是世界性的難題，激光加工玻璃的方法雖然很多，但一些方法加工效率太低，部分方法的設備成本太高，有些方法的成品率太低，所以目前激光加工玻璃沒有得到很好的普及和應用。

激光加工玻璃有其獨到的地方，就是加工效率比較高，切割斷面比較好，但是加工的切割道容易偏離開要求的位置，導致偏離人們設計的切割路徑，導致成品率很低。請參照圖1，激光發生裝置1出射的激光通過激光切割頭3聚焦在玻璃工件10的加工面上，利用激光的熱效應作用在玻璃工件10表面，同時利用冷卻媒介噴頭4對熱區域的玻璃急速冷卻，產生爆裂裂痕。

其工作原理是：用聚焦鏡切割頭把激光照射在玻璃面上，在玻璃面上形成一個熱影響區域，在玻璃運動下，熱影響區按照切割路徑向前移動，留下的加熱的區域隨后被冷卻媒介急速冷卻，導致體積快速收縮，在玻璃內部形成內應力，當內應力達到一定程度時，玻璃會按照內應力的作用，產生在玻璃內部，形成斷裂切割裂口。由于內應力導致的爆裂方向是按照熱影響區的分部及冷卻方式及玻璃材料內部的性質決定的，導致這種切割方式，工藝難度很大，甚至切割設備比較復雜，不能有效推廣使用。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種可降低激光切割的工藝難度、提高加工成品率，同時結構簡單、易于實現的主動引導切割路線的激光加工工藝及系統。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案。

一種主動引導切割路線的激光加工工藝，該工藝基于一系統實現，所述系統包括有激光發生裝置，所述激光發生裝置的激光輸出側設有用于承載玻璃工件的載臺，所述激光發生裝置包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步驟：步驟s1，所述第一激光器出射的激光按照預設的切割路線在玻璃工件內加工微裂紋；步驟s2，所述第二激光器出射的激光重復所述切割路線，以完成對玻璃工件的切割。

優選地，所述載臺用于帶動玻璃工件平移，以令所述激光發生裝置與玻璃工件按照所述切割路線而發生相對位移。

優選地，所述步驟s1中加工的微裂紋是沿切割路線依次分布的細微孔，或者是沿切割路線延伸的細微狹槽。

一種主動引導切割路線的激光加工系統，其包括有激光發生裝置，所述激光發生裝置的激光輸出側設有用于承載玻璃工件的載臺，所述激光發生裝置包括有第一激光器和第二激光器，所述第一激光器出射的激光按照預設的切割路線在玻璃工件內加工微裂紋，所述第二激光器出射的激光重復所述切割路線，以完成對玻璃工件的切割。

優選地，所述激光發生裝置的激光輸出側設有激光切割頭。

優選地，所述載臺用于帶動玻璃工件平移，以令所述激光發生裝置與玻璃工件按照所述切割路線而發生相對位移。

優選地，所述第二激光器為co2激光器。

本發明公開的主動引導切割路線的激光加工工藝中，在加工時，先利用第一激光器出射激光，并按照預設的切割路線在玻璃工件內加工微裂紋，再利用第二激光器出射激光，重復所述切割路線，以完成對玻璃工件的切割。本發明通過在被切割工件上先做一條薄弱切割線，再引導爆裂切割道按照這條預先設計的切割線進行加工，有效控制了切割路徑，相比現有技術而言，本發明大大降低了激光切割的工藝難度、提高了加工成品率，同時本發明結構簡單、易于實現，適合在激光加工領域推廣應用。

附圖說明

圖1為現有激光加工系統的結構示意圖。

圖2為本發明激光加工系統的結構示意圖。

圖3為本發明加工的微裂紋的切割路線示意圖。

圖4為本發明以大功率激光進行加工時的切割路線示意圖。

圖5為利用本發明加工后的成品結構圖。

圖6為本發明激光加工工藝的流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作更加詳細的描述。

本發明公開了一種主動引導切割路線的激光加工工藝，結合圖2至圖6所示，該該工藝基于一系統實現，所述系統包括有激光發生裝置1，所述激光發生裝置1的激光輸出側設有用于承載玻璃工件10的載臺3，所述激光發生裝置1包括有第一激光器和第二激光器，所述方法包括如下步驟：

步驟s1，所述第一激光器出射的激光按照預設的切割路線在玻璃工件10內加工微裂紋11；

步驟s2，所述第二激光器出射的激光重復所述切割路線，以完成對玻璃工件10的切割。

上述激光加工工藝中，在加工時，先利用第一激光器出射激光，并按照預設的切割路線在玻璃工件10內加工微裂紋11，再利用第二激光器出射激光，重復所述切割路線，以完成對玻璃工件10的切割。本發明通過在被切割工件上先做一條薄弱切割線，再引導爆裂切割道按照這條預先設計的切割線進行加工，有效控制了切割路徑，相比現有技術而言，本發明大大降低了激光切割的工藝難度、提高了加工成品率，同時本發明結構簡單、易于實現，適合在激光加工領域推廣應用。

本實施例中，所述載臺3用于帶動玻璃工件10平移，以令所述激光發生裝置1與玻璃工件10按照所述切割路線而發生相對位移。但是這僅是本發明較佳的實施例，并不用于限制本發明，在本發明的其他實施例中，還可以將激光發生裝置1設置于工業機器人的機械手臂上，進而完成激光束與玻璃工件的相對平移。

作為一種優選方式，所述步驟s1中加工的微裂紋11是沿切割路線依次分布的細微孔，或者是沿切割路線延伸的細微狹槽。實際應用中，可根據具體的加工需求而選擇微裂紋的類型。

為了更好地實現上述工藝，本發明還公開了一種主動引導切割路線的激光加工系統，結合圖2至圖5所示，該系統包括有激光發生裝置1，所述激光發生裝置1的激光輸出側設有用于承載玻璃工件10的載臺3，所述激光發生裝置1包括有第一激光器和第二激光器，所述第一激光器出射的激光按照預設的切割路線在玻璃工件10內加工微裂紋11，所述第二激光器出射的激光重復所述切割路線，以完成對玻璃工件10的切割。

進一步地，所述激光發生裝置1的激光輸出側設有激光切割頭3。加工時，可以令第一激光器輸出的激光束通過激光切割頭3聚焦于玻璃工件10內而形成微裂紋11。

作為該系統的優選方式，所述載臺3用于帶動玻璃工件10平移，以令所述激光發生裝置1與玻璃工件10按照所述切割路線而發生相對位移。

本實施例中，所述第二激光器為co2激光器，其產生的激光不具備穿設玻璃的性能，因此用于從玻璃表面開始切割。所述第一激光器為其他激光器，該第一激光器出射的激光應當具備穿設玻璃的性能，使得激光的光斑可聚焦于玻璃內部，進而形成微裂紋。

本發明公開的主動引導切割路線的激光加工工藝及系統，在加工時，先在玻璃內部做輕加工，在預設的切割道內形成內應力薄弱的路線，再利用正常功率加工，讓熱區域的玻璃急速冷卻，進而產生爆裂裂痕，這個裂痕按照薄弱區域裂開，因為之前加工步驟中已經預先埋下薄弱區域路線，這個路線即為切割路線，同上述工藝，有效提高了成品率以及避免了設備復雜化，有助于激光加工設備的推廣應用。

以上所述只是本發明較佳的實施例，并不用于限制本發明，凡在本發明的技術范圍內所做的修改、等同替換或者改進等，均應包含在本發明所保護的范圍內。