【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及玻璃加工，特别是涉及一种玻璃微孔激光高速加工系统与方法。
技术介绍
1、本专利技术之加工系统用于对玻璃进行微孔加工，由于一块玻璃上需要密集打出很多微孔，由于微孔数量多，为了保证加工效率，需要使得设备高速运转，当前主流技术是通过激光进行微孔加工，但是现有的激光加工设备的结构较为简单，如专利cn112122261a提供了一种典型的激光加工设置，该设备具有三轴运动系统，三轴运动系统带动激光设备做三轴运动，这种方式中，将激光设备架高并控制其高速运动，会导致设备有较大抖动，难以保证微孔的位置精度，且设备运行过程中还会受到外界振动、结构自身变形等因素的影响，加工稳定性低，难以保证加工精度。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种稳定性高，具有高速加工能力的玻璃微孔激光高速加工系统与方法。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的玻璃微孔激光高速加工系统，其包括机架、基座、固定治具、激光加工机构以及视觉机构；所述固定治具通过双轴平移机构安装在所述基座上；所述激光加工机构包括光源部分与输出部分，所述输出部分能够被垂直升降机构驱动相对于所述基座升降；
3、所述基座由大理石制成，且所述基座通过多个减震机构安装在所述机架上；所述基座上还安装有大理石制成的龙门架，所述垂直升降机构的机构座体以及所述光源部分均固定在所述龙门架的横梁上；所述输出部分与所述光源部分之间连接有波纹管。
4、进一步地，所述光源部分包括箱体部
5、进一步地，所述第一光源与所述透射镜之间设置有第一扩束器，所述第二光源与所述第一反射镜之间设置有第二扩束器。
6、进一步地，所述第三反射镜安装在盒体内，所述箱体部与所述盒体之间连接有水平延伸的管道；所述盒体的下方具有出光口，所述波纹管安装在所述出光口与所述输出部分之间。
7、进一步地，所述垂直升降机构还包括相对于所述机构座体滑动安装的升降座，所述机构座体上转动安装有丝杠，所述升降座上安装有与所述丝杠呈螺旋副配合的丝杠螺母；所述丝杠由升降驱动电机驱动运转。
8、进一步地，所述固定治具包括相互固定的治具座以及盖体，所述治具座内具有上方敞口的空腔，空腔的腔壁上形成有连接抽吸管道的抽吸孔，所述抽吸管道连接抽风机；所述盖体上形成有上下贯穿的通孔。
9、进一步地，所述视觉机构包括相机与环形光源，所述视觉机构相对于所述输出部分固定。
10、进一步地，所述输出部分包括输出筒体，所述输出筒体内安装有聚焦镜。
11、进一步地，还包括保护罩，所述机架、基座、固定治具、激光加工机构以及视觉机构均置于所述保护罩内；所述保护罩具有工件出入口，所述工件出入口处安装有能够被打开的罩门，所述工件出入口的两侧安装有安全光栅。
12、玻璃微孔激光高速加工方法，其应用于上述的玻璃微孔激光高速加工系统，所述方法包括：
13、步骤1)，通过固定治具对玻璃进行定位；
14、步骤2)，通过视觉机构获取待加工的玻璃的图像，以获得玻璃的位置与姿态；
15、步骤3)，根据加工要求以及玻璃的位置与姿态，确定各加工点的坐标；
16、步骤4)，控制所述双轴平移机构运转，以使各所述加工点与所述输出部分上下对正；
17、步骤5)，根据加工要求调节所述光源部分的输出功率，并通过输出部分输出激光对玻璃进行加工；
18、步骤6)，当所有微孔都加工完毕，控制固定治具将玻璃释放。
19、有益效果：本专利技术的玻璃微孔激光高速加工系统与方法，使用大理石作为基座与龙门架的材质，由于大理石几乎没有弹性变形能力，因此，可以大大减少减少基座上方部分自身弹性形变对制造造成的影响，将激光加工机构分成两部分并使光源部分固定，仅使输出部分随着垂直升降机构的驱动做升降运动，可以有效减少垂直升降机构的负载，最大化降低升降运动带来的系统晃动。此外，在基座与机架之间设置减震机构，可以避免外界的振动传递至固定治具或激光加工机构。可见，通过上述一系列措施，从源头上降低或消除了各方面因素造成的系统变形或振动，使得加工系统具有稳定的加工精度的同时具有了高速运行能力，可以进行精细微孔加工并具有很高的加工效率。
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1.玻璃微孔激光高速加工系统，其包括机架(10)、基座(1)、固定治具(2)、激光加工机构(3)以及视觉机构(8)；所述固定治具(2)通过双轴平移机构(20)安装在所述基座(1)上；所述激光加工机构(3)包括光源部分(3A)与输出部分(3B)，所述输出部分(3B)能够被垂直升降机构(4)驱动相对于所述基座(1)升降；
2.根据权利要求1所述玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述光源部分(3A)包括箱体部(31)，所述箱体部(31)内安装有并行设置的第一光源(32)与第二光源(33)；所述第一光源(32)与第二光源(33)的前方分别安装有透射镜(34)与第一反射镜(35)；所述箱体部(31)内还安装有第二反射镜(36)，所述箱体部(31)的外侧安装有第三反射镜(37)；所述透射镜(34)、第一反射镜(35)以及所述第二反射镜(36)三者共线，三者连线垂直于所述第一光源(32)与所述透射镜(34)的连线；所述第二反射镜(36)、第三反射镜(37)两者连线平行于所述第一光源(32)与所述透射镜(34)的连线。
3.根据权利要求2所述的玻璃微孔激光高速加工系统
4.根据权利要求2所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述第三反射镜(37)安装在盒体(310)内，所述箱体部(31)与所述盒体(310)之间连接有水平延伸的管道(311)；所述盒体(310)的下方具有出光口，所述波纹管(7)安装在所述出光口与所述输出部分(3B)之间。
5.根据权利要求1所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述垂直升降机构(4)还包括相对于所述机构座体(41)滑动安装的升降座(42)，所述机构座体(41)上转动安装有丝杠(43)，所述升降座(42)上安装有与所述丝杠(43)呈螺旋副配合的丝杠螺母；所述丝杠(43)由升降驱动电机(44)驱动运转。
6.根据权利要求1所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述固定治具(2)包括相互固定的治具座(21)以及盖体(22)，所述治具座(21)内具有上方敞口的空腔，空腔的腔壁上形成有连接抽吸管道(23)的抽吸孔，所述抽吸管道(23)连接抽风机；所述盖体(22)上形成有上下贯穿的通孔。
7.根据权利要求1所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述视觉机构(8)包括相机(81)与环形光源(82)，所述视觉机构(8)相对于所述输出部分(3B)固定。
8.根据权利要求1所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述输出部分(3B)包括输出筒体(312)，所述输出筒体(312)内安装有聚焦镜。
9.根据权利要求1所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，还包括保护罩(9)，所述机架(10)、基座(1)、固定治具(2)、激光加工机构(3)以及视觉机构(8)均置于所述保护罩(9)内；所述保护罩(9)具有工件出入口，所述工件出入口处安装有能够被打开的罩门(91)，所述工件出入口的两侧安装有安全光栅(92)。
10.玻璃微孔激光高速加工方法，其应用于权利要求1-9任一项所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.玻璃微孔激光高速加工系统，其包括机架(10)、基座(1)、固定治具(2)、激光加工机构(3)以及视觉机构(8)；所述固定治具(2)通过双轴平移机构(20)安装在所述基座(1)上；所述激光加工机构(3)包括光源部分(3a)与输出部分(3b)，所述输出部分(3b)能够被垂直升降机构(4)驱动相对于所述基座(1)升降；
2.根据权利要求1所述玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述光源部分(3a)包括箱体部(31)，所述箱体部(31)内安装有并行设置的第一光源(32)与第二光源(33)；所述第一光源(32)与第二光源(33)的前方分别安装有透射镜(34)与第一反射镜(35)；所述箱体部(31)内还安装有第二反射镜(36)，所述箱体部(31)的外侧安装有第三反射镜(37)；所述透射镜(34)、第一反射镜(35)以及所述第二反射镜(36)三者共线，三者连线垂直于所述第一光源(32)与所述透射镜(34)的连线；所述第二反射镜(36)、第三反射镜(37)两者连线平行于所述第一光源(32)与所述透射镜(34)的连线。
3.根据权利要求2所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述第一光源(32)与所述透射镜(34)之间设置有第一扩束器(38)，所述第二光源(33)与所述第一反射镜(35)之间设置有第二扩束器(39)。
4.根据权利要求2所述的玻璃微孔激光高速加工系统，其特征在于，所述第三反射镜(37)安装在盒体(310)内，所述箱体部(31)与所述盒体(310)之间连接有水平延伸的管道(311)；所述盒体(310)的下方具有出光口，所述波纹管(7)安装在所述出光口与所述输出部分...
【专利技术属性】
技术研发人员：程胜，郑伟滨，李贤伟，邱家文，
申请(专利权)人：迈科微纳半导体技术昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：
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