利用激光實現玻璃倒邊的方法技術

本發明專利技術涉及激光加工技術領域，提供了一種利用激光實現玻璃倒邊的方法，包括通過調整升降臺使激光設備發射的聚焦激光束入射到玻璃工件表面，再利用CCD定位系統抓取玻璃外邊框，其中升降臺為Z軸升降臺；激光設備包括采用脈沖寬度范圍在皮秒至飛秒的激光器、擴束準直鏡、振鏡及透鏡，激光器產生的聚焦激光束入射到待倒邊的玻璃工件的上表面或下表面；激光束通過振鏡和Z軸升降臺在玻璃工件上表面或下表面按預先設定的路徑進行逐層加工，加工前通過設置振鏡掃描速度、激光能量大小來控制每層加工深度，同時配合不同的加工層數使之形成相應角度的斜邊或弧形邊，藉由前述構造，解決了利用激光進行玻璃倒邊的技術問題，達成了批量生產且提高產能及產品良率的良好效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于激光加工
，尤指提供一種利用激光實現玻璃倒邊的方法。
技術介紹
隨著電子技術的發展，尤其是智能手機、平板電腦等都在朝著體積薄、重量輕的方向發展。這些電子產品的“薄”、“輕”都與玻璃薄板關聯，如實用電子產品上的玻璃薄板厚度已經由原來的1.1mm降低至0.6-0.7mm，手機屏幕的玻璃薄板已經降低至0.3mm降至更薄。大家都知道，厚度越薄的玻璃薄板對作用力越敏感，越容易受沖擊后發生脆斷，無疑增加了加工的難度。然而，在現有技術中，玻璃倒邊一般采用機械倒邊法，機械倒邊法是利用硬質合金和金剛石刀具在玻璃邊緣磨削加工。這種機械倒邊法存在諸多問題，例如對玻璃材料的去除會導致碎屑及微裂紋，并需要增加清洗工序，最大問題是玻璃產品穩定性不好，良品率不高。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術的主要目的在于提供一種利用激光實現玻璃倒邊的方法。為達成上述目的，本專利技術應用的技術方案是：提供的一種利用激光實現玻璃倒邊的方法，包括通過調整升降臺使激光設備發射的聚焦激光
束入射到玻璃工件表面，再利用CCD定位系統畫出玻璃外邊框，其中：升降臺為Z軸升降臺；激光設備包括采用脈沖寬度范圍在皮秒至飛秒的激光器、擴束準直鏡、振鏡及透鏡，激光器產生的聚焦激光束入射到待倒邊的玻璃工件的上表面或下表面；激光束通過振鏡和Z軸升降臺在玻璃工件上表面或下表面按預先設定的路徑進行逐層加工，加工前通過設置激光掃面速度、能量大小來控制每層加工深度，同時配合不同的加工層數使之形成相應角度的斜邊或弧形邊。在本實施例中優選，玻璃工件的加工包括：步驟一，調整Z軸升降臺使聚焦激光束入射到玻璃工件上表面或下表面；步驟二，利用CCD6定位系統，抓取玻璃外邊框；步驟三，設置激光設備參數為低加工速度、能量以及加工層數，還設置每層加工軌跡，每加工一層通過Z軸升降臺使聚焦激光束向上移動相應距離，使之完成下倒邊工藝；步驟四，利用Z軸升降臺使激光束聚焦到玻璃工件上表面，以及步驟五，設置激光設備參數為高加工速度、能量以及加工層數，還設置每層加工軌跡，每加工一層通過Z軸升降臺使聚焦激光束向下移動相應距離，使之完成上倒邊工藝。在本實施例中優選，聚焦激光束在玻璃工件的上表面或下表面按預先設定的路徑進行移動，使所述焦點從玻璃下表面往上、玻璃上表面往
下去除玻璃，使之形成設定形狀的玻璃倒邊。在本實施例中優選，聚焦激光束波長范圍為532nm-1064nm以及平均功率的范圍為10w-25w。在本實施例中優選，所述激光束的脈沖寬度范圍為100飛秒-10皮秒以及單點能量范圍為20uj-50uj。在本實施例中優選，聚焦激光束在玻璃工件上表面或下表面的聚焦光斑的直徑范圍為10微米-20微米。在本實施例中優選，聚焦激光束對玻璃工件表面進行逐層去除，每層的去除軌跡根據倒邊形狀需求進行自由編輯，從而形成所需的倒邊形狀。在本實施例中優選，玻璃工件的厚度范圍為0.2mm-1.1mm。在本實施例中優選，玻璃工件包括鈉鈣硅玻璃、硼酸鹽玻璃。在本實施例中優選，聚焦激光束的形成過程包括：步驟一，激光束經擴束準直鏡擴束；步驟二，擴束后，激光束會通過振鏡至透鏡，透鏡入射范圍至少在150mmX150mm。本專利技術與現有技術相比，其有益的效果是：通過激光束聚焦于玻璃工件上表面和下表面，利用超短脈沖寬度實現對玻璃工件的去除，以獲得無裂紋無損傷的玻璃工件，避免了細小碎屑的產生，從而提升了產品良率。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的激光玻璃倒邊方法的系統框圖。圖2是本專利技術實施例提供的激光玻璃倒邊(上、下倒邊)的加工軌跡示意圖。具體實施方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本專利技術的技術方案，而不應當理解為對本專利技術的限制。在本專利技術的描述中，術語“內”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術而不是要求本專利技術必須以特定的方位構造和操作，因此不應當理解為對本專利技術的限制。請參閱圖1并結合參閱圖2所示，本專利技術提供的利用激光實現玻璃倒邊的方法，包括通過調整升降臺10使激光設備20發射的激光束5聚焦到玻璃工件30表面，再利用CCD定位系統40畫出玻璃外邊框，其中：升降臺10為Z軸升降臺；激光設備20包括采用脈沖寬度范圍在皮秒至飛秒的激光器21、擴束準直鏡22、振鏡23及透鏡24，在本專利技術實施例中，激光器21產生的聚焦激光束25入射到待倒邊的玻璃工件30上表面或下表面；激光束25通過振鏡23和Z軸升降臺在玻璃工件30上表面或下表面按預先設定的路徑進行逐層加工。加工前，通過設置激光掃面速
度、能量大小來控制每層加工深度，同時配合不同的加工層數使之形成相應角度的斜邊或弧形邊。請再參閱圖2所示，玻璃工件30(材料)為鈉鈣硅玻璃、厚度0.9mm，加工的方法包括：步驟一，調整Z軸升降臺10使聚焦激光束25聚焦到玻璃工件30上表面或下表面；步驟二，利用CCD6定位系統，抓取玻璃外邊框；步驟三，設定激光設備20參數，采用低加工速度2000mm/s、能量20uj、，加工層數20，設置每層加工軌跡，每加工一層，通過Z軸升降臺10使透鏡移動符合的距離，并使之形成圖2所示下倒邊(斜邊)；步驟四，利用Z軸升降臺10使聚焦激光束25入射到玻璃工件30上表面，以及步驟五，設定激光設備20參數，采用高加工速度6000mm/s、能量50uj，加工層數100設置每層加工軌跡，每加工一層，通過Z軸升降臺10使聚焦激光束25向下移動相應距離，并使之形成圖2所示上倒邊(弧形邊)。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用激光實現玻璃倒邊的方法，包括通過調整升降臺使激光設備發射的聚焦激光束入射到玻璃工件表面，再利用CCD定位系統抓取玻璃外邊框，其特征在于：升降臺為Z軸升降臺；激光設備包括采用脈沖寬度范圍在皮秒至飛秒的激光器、擴束準直鏡、振鏡及透鏡，激光器產生的聚焦激光束入射到待倒邊的玻璃工件的上表面或下表面；激光束通過振鏡和Z軸升降臺在玻璃工件上表面或下表面按預先設定的路徑進行逐層加工，加工前通過設置振鏡掃面速度、激光能量大小來控制每層加工深度，同時配合不同的加工層數使之形成相應角度的斜邊或弧形邊。

【技術特征摘要】
1.一種利用激光實現玻璃倒邊的方法，包括通過調整升降臺使激光設備發射的聚焦激光束入射到玻璃工件表面，再利用CCD定位系統抓取玻璃外邊框，其特征在于：升降臺為Z軸升降臺；激光設備包括采用脈沖寬度范圍在皮秒至飛秒的激光器、擴束準直鏡、振鏡及透鏡，激光器產生的聚焦激光束入射到待倒邊的玻璃工件的上表面或下表面；激光束通過振鏡和Z軸升降臺在玻璃工件上表面或下表面按預先設定的路徑進行逐層加工，加工前通過設置振鏡掃面速度、激光能量大小來控制每層加工深度，同時配合不同的加工層數使之形成相應角度的斜邊或弧形邊。2.如權利要求1所述的利用激光實現玻璃倒邊的方法，其特征在于：玻璃工件的加工包括：步驟一，調整Z軸升降臺使激光束聚焦到玻璃工件上表面或下表面；步驟二，利用CCD6定位系統，抓取玻璃外邊框；步驟三，設置激光設備參數為低加工速度、能量以及加工層數，還設置每層加工軌跡，每加工一層通過Z軸升降臺使聚焦激光束向上移動相應距離，使之完成下倒邊工藝；步驟四，利用Z軸升降臺使激光束聚焦到玻璃工件上表面，以及步驟五，設置激光設備參數為高加工速度、能量以及加工層數，還設置每層加工軌跡，每加工一層通過Z軸升降臺使聚焦激光束向下移動相應距離，使之完成上倒邊工藝。3.如權利要求2所述的利用激光實現玻璃倒邊的方法，其特征在于：
\t聚焦激光束在玻璃工...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王建剛，孫威，劉柱，程偉，
申請(專利權)人：武漢華工激光工程有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42