玻璃加工设备制造技术

一种玻璃加工设备，包括激光器、扩束镜、振镜、远心透镜及控制装置；激光束经过扩束镜、振镜后再经远心透镜聚焦；控制装置与所述激光器电连接，且控制所述振镜与玻璃之间的相对位置而使激光束在玻璃的加工表面沿着切割线形成一个切割槽，切割线为螺旋线。上述玻璃加工设备控制激光束沿着切割线形成一个切割槽，随着切割面的下降，焦点会随着一同下降，即焦点始终位于切割面上，从而加深切割槽的深度。因此，上述玻璃加工设备可加工厚度较大的玻璃。并且，整个螺旋线作为一条曲线，切割过程中激光从起始点开激光直到终止点结束，无需频繁开关激光，即提高的切割效率，又可避免的起点终点位置因为延迟参数问题造成起点爆点问题，提高了切割的质量。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

玻璃加工设备
本技术涉及一种板材加工设备，特别是涉及一种玻璃加工设备。
技术介绍
玻璃，一种透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。种类繁多，化学成分多样，主要成分是二氧化硅。广泛的用于建筑、日常家庭用品、化工、电子、军事、工业等领域，是目前应用最为广泛最为重要的材料之一，与高分子材料、陶瓷材料并称为三大支柱型非金属材料。由于实用中要求各异，因此玻璃的加工技术显得尤为重要，传统的工艺包括熔融吹拉或模具成型，机械及化学加工等。近些年来，随着平板玻璃广泛应用于电子、化工、生物、微光学领域，对平板玻璃的高精密加工要求越来越高，精度要求在百分之一毫米的级另|J，传统的工艺越来越显得力不从心，无论是在加工质量还是在加工效率方面都大为逊色， 渐渐无法跟上与满足日益进步的需求。尤其是随着IPH0NE/IPAD —类平板类消费电子产品的出现，使得我们消费电子产品产生了根本性革命性的变化，无数的领军企业，龙头大厂都被迫转型跟随苹果的脚步，这样高精度高质量高效率的平板玻璃的加工的需求也日益增力口，越来越紧迫。传统的平面玻璃精密加工技术主要有机械加工、超声波加工、喷砂加工、化学蚀亥|J。机械加工、超声加工、喷砂加工等均属于接触性加工，存在速度慢、成品率相对较低、耗材多、精度低等诸多缺点，而化学蚀刻则采用氢氟酸这样剧毒高腐蚀性或氢氧化钾等强碱， 尽管安全保护措施很完善，但是依旧存在安全隐患，不断的发生各类安全事故。此时我们就会考虑到新兴的加工技术-激光加工。激光加工技术被誉为“万能的加工技术”，以非接触，速度快，精度高、无耗材，无污染，功能强，应用范围广，性价比高，易于自动化集成等优点逐步在许多领域代替传统工艺。 因此在激光出现后，人们便尝试使用激光来加工玻璃，到目前为止，出现了使用二氧化碳激光器、YAG激光器、绿光激光器及紫外激光器进行加工的技术。其中二氧化碳切割玻璃的原理是激光聚焦在玻璃表面，形成椭圆形光斑，玻璃强烈吸收二氧化碳激光，随着激光与玻璃的相对移动行程切割线，同时淬火嘴将冷水或冷气喷射到切割道上，使玻璃裂开，但只能产生很浅的裂纹，还需要后续工艺将玻璃裂开，且此种方法只能切割直线，无法加工复杂图形，如弧形外框，内部开孔等。YAG的切割原理及优缺点同二氧化碳类似。绿光和紫外激光的切割原理类似，并不是像二氧化碳激光器那样单纯的依靠热效应来加工玻璃，但紫外激光波长比绿光更短，可以破坏材料的化学键，使材料熔化或气化， 从而来达到是材料分离的目的。且大部分玻璃通常在紫外波段会有更高的吸收率，因此使用紫外激光切割玻璃效果会更好。尤其是在调Q的绿光及紫外固态激光器出现并迅猛发展的今天，使用绿光及紫外激光切割玻璃会越来越广泛。但目前绿光和紫外激光切割玻璃是将激光聚焦于材料表面，激光可以很轻易的将玻璃移除掉，形成小的凹槽，但是由于紫外激光的焦深较短，形成的凹槽较小，因此使得切割无法深入进行下去，切割深度有限，之后激光会被切割处的凹槽侧壁及底部吸收，还会引起玻璃温度上升，甚至爆裂。另外，紫外激光并非万能的工具，并不是所有的玻璃都可以切割，目前主要有两类无法切割，第一类是高透过率的光学玻璃，比如石英玻璃(BK7)或水晶玻璃，他们在大于 300nm的波段，透过率达90%以上；第二类是热膨胀系数较高的玻璃，由于其受热膨胀变形较大，会造成玻璃的崩裂，因此无法加工。
技术实现思路
鉴于上述状况，有必要提供一种可加工厚度较大的玻璃的加工设备。一种玻璃加工设备，包括激光器，发射一激光束；扩束镜，与所述激光器相对；振镜，与所述扩束镜相对；远心透镜，与所述振镜固定连接，所述激光束经过所述扩束镜、所述振镜后再经所述远心透镜聚焦；及控制装置，与所述激光器电连接，且控制所述振镜与玻璃之间的相对位置而使所述激光束在所述玻璃的加工表面沿着切割线形成一个切割槽，所述切割线为螺旋线。进一步地，所述螺旋线的间距小于所述激光束的光斑直径，且所述螺旋线的圈数由如下公式确定N = kD/d其中，N为所述螺旋线的圈数，D为所述玻璃的厚度，d为所述螺旋线的间距，k为大于等于0. 2且小于等于0. 5的常数。进一步地，所述玻璃加工设备还包括朝向所述玻璃的加工表面吹冷却气体的吹气直ο进一步地，所述玻璃加工设备还包括在所述玻璃的加工表面涂覆吸收层的涂覆装置。进一步地，所述玻璃加工设备还包括与所述控制装置电连接的摄像装置，所述摄像装置拍摄所述玻璃的加工位置及加工图形而使所述激光束自动定位、聚焦。进一步地，所述激光器为脉冲能量大于100微焦耳的脉冲激光器。进一步地，所述激光器为波长为260 360纳米的紫外光激光器或525 540纳米的绿光激光器。进一步地，所述激光器为峰值功率大于10千瓦的大功率激光器。进一步地，所述远心透镜为焦距小于120毫米的透镜。进一步地，所述玻璃加工设备还包括用于承载所述玻璃的高精度平台，所述高精度平台相对于所述振镜可移动，以调节所述玻璃相对于所述振镜的相对位置。上述玻璃加工设备控制激光束沿着切割线形成一个切割槽，切割线为螺旋线，随着切割面的下降，焦点会随着一同下降，即焦点始终位于切割面上，从而加深切割槽的深度。因此，上述玻璃加工设备可加工厚度较大的玻璃。并且，整个螺旋线作为一条曲线，切割过程中激光从起始点开激光直到终止点结束，无需频繁开关激光，即提高的切割效率，又可避免的起点终点位置因为延迟参数问题造成起点爆点问题，提高了切割的质量。附图说明图1为本实施方式的玻璃加工设备的结构示意图；图2为图1所示的玻璃加工设备加工玻璃的状态示意图；图3为图1所示的玻璃加工设备加工玻璃的另一状态示意图；图4为本实施方式的玻璃加工方法的流程示意图；图5为采用本实施方式的玻璃加工方法切割圆形的玻璃板的示意图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、 “右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1及图2，本实施方式的玻璃加工设备100，包括激光器110、高精度平台 120、扩束镜(图未示)、振镜130、远心透镜140、控制装置150、吹气装置160及涂覆装置 170。激光器110发射一激光束111。激光器110可为半导体泵浦固态激光器，峰值功率大于10千瓦。具体在本实施方式中，激光器110为调Q半导体泵浦固态绿光激光器或者紫外激光器，其中绿光的波长在525 MOn本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤海林，彭信翰，杨伟，
申请(专利权)人：深圳市木森科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：