CN201220561Y - 平板玻璃内雕刻装置 - Google Patents

Abstract

一种平板玻璃内雕刻装置，由支架、气动浮台、移动定位机构、高速数字振镜、反射镜系统和激光源构成，气动浮台设置在支架中，移动定位机构与支架连接并位于气动浮台的上方，高速数字振镜固定设置在移动定位机构中，反射镜系统由固定反射镜、X－Z向反射镜和Z－X向反射镜构成，激光源、固定反射镜相对于支架固定。将平板玻璃放置在气动浮台上，通过气动浮台调整平板玻璃位置。激光利用高速数字振镜高速高精度地在小区域内雕刻玻璃内部，通过移动定位机构来改变高速数字振镜系统的空间位置，从而在平板玻璃内的任意位置形成小幅雕刻图案，进而拼接成大幅图案。因为反射镜系统和高速数字振镜的质量小，所以运动惯量小，从而减小了振动，提高了雕刻的速度和质量。

Description

平板玻璃内雕刻装置

技术领域

本实用新型涉及物理领域，尤其涉及光学装置，特别涉及激光聚能加工装置，具体的是一种平板玻璃内雕刻装置。

背景技术

现有技术中经常利用激光在大面积平板玻璃体内的任意位置进行高精度的雕刻。实现激光三维雕刻有以下三种方法：(1)聚集点固定，利用一个三维运动平台载放被雕刻物品进行三维运动，完成空间坐标定位。(2)聚集点上下移动，配合二维运动平台载放被雕刻物品作平面二维运动，完成空间坐标定位。(3)聚集点平面二维移动，配合运动平台载放被雕刻物品作上下运动，完成空间坐标定位。由于激光对透明物体的雕刻是利用激光在透明物体内产生成千上万的损伤点来实现的，因此，在运动控制中需要精确到点到点。而在现有技术的雕刻过程中，运动平台载放被雕刻物品或激光聚焦镜高速运动时，因运动惯量大会产生振动，造成激光聚集点在被雕刻物品体内的三维坐标定位不能精确到位，明显影响雕刻质量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种平板玻璃内雕刻装置，所述的这种平板玻璃内雕刻装置要解决现有技术中载放被雕刻物品或激光聚焦镜的运动部件惯性过大导致在高速雕刻过程中不能精确定位、影响雕刻质量的技术问题。

本实用新型的这种平板玻璃内雕刻装置由支架、气动浮台、移动定位机构、高速数字振镜、反射镜系统和激光源构成，其中，所述的气动浮台设置在支架中，所述的移动定位机构由一个X方向运动部件、一个Y方向运动部件和一个Z方向运动部件连接构成，移动定位机构与支架连接并位于气动浮台的上方，所述的高速数字振镜固定设置在Z方向运动部件上，所述的反射镜系统由一个固定反射镜、一个X-Z向反射镜和一个Z-X向反射镜构成，所述的固定反射镜与Y方向运动部件固定固定，所述的X-Z向反射镜固定设置在X方向运动部件上，所述的Z-X向反射镜固定设置在Z方向运动部件上，所述的激光源与Y方向运动部件固定固定，激光源的出射方向与Y方向运动部件的运动轨迹平行。

进一步的，所述的X方向运动部件设置在Y方向运动部件上，所述的Z方向运动部件设置在X方向运动部件上。

进一步的，所述的X方向运动部件与Y方向运动部件之间设置有大理石基底运动轴，所述的Z方向运动部件与X方向运动部件之间设置有大理石基底运动轴，Y方向运动部件与支架之间设置有大理石基底运动轴。

进一步的，所述的X方向运动部件、Y方向运动部件和Z方向运动部件均各自与一个驱动机构连接，所述的驱动机构均由丝杆螺母副和伺服电机连接构成，任意一个所述的伺服电机均与一个控制器连接。

进一步的，所述的气动浮台的宽度1.5米，长度为2米，由多块独立气动浮台拼接而成。

本实用新型的工作原理是：将平板玻璃放置在气动浮台上，操作人员通过气动浮台调整玻璃位置，可以避免划伤玻璃表面，平板玻璃静止在高速数字振镜的下方，激光源发射的激光依次经过固定反射镜、X-Z向反射镜和Z-X向反射镜射向高速数字振镜，激光聚集点在平板玻璃内产生一个损伤点，激光通过高速数字振镜可以高速高精度地在小区域内(如120×120mm)雕刻玻璃内部。通过移动X方向运动部件、Y方向运动部件和Z方向运动部件，可改变设置在Z方向运动部件上的高速数字振镜系统的空间位置，从而在三维方向上移动激光聚集点，在平板玻璃内的任意位置形成小幅雕刻图案，进而拼接成大幅图案。因为反射镜系统和高速数字振镜的质量小，所以运动惯量小，从而减小了振动，提高了雕刻的速度和质量。

本实用新型和已有技术相对比，其效果是积极和明显的。本实用新型利用高速数字振镜高速高精度地在小区域内雕刻玻璃内部，通过移动X方向运动部件、Y方向运动部件和Z方向运动部件来改变高速数字振镜系统的空间位置，从而在平板玻璃内的任意位置形成小幅雕刻图案，进而拼接成大幅图案。因为反射镜系统和高速数字振镜的质量小，所以运动惯量小，从而减小了振动，提高了雕刻的速度和质量。

附图说明

图1是本实用新型的平板玻璃内雕刻装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实用新型的平板玻璃内雕刻装置由支架10、气动浮台9、移动定位机构、高速数字振镜5、反射镜系统和激光源1构成，其中，所述的气动浮台9设置在支架10中，所述的移动定位机构由一个X方向运动部件7、一个Y方向运动部件8和一个Z方向运动部件6连接构成，移动定位机构与支架10连接并位于气动浮台9的上方，所述的高速数字振镜5固定设置在Z方向运动部件6上，所述的反射镜系统由一个固定反射镜2、一个X-Z向反射镜3和一个Z-X向反射镜4构成，所述的固定反射镜2与Y方向运动部件8固定，所述的X-Z向反射镜3固定设置在X方向运动部件7上，所述的Z-X向反射镜4固定设置在Z方向运动部件6上，所述的激光源1与Y方向运动部件8固定，激光源1的出射方向与Y方向运动部件8的运动轨迹平行。

进一步的，所述的X方向运动部件7设置在Y方向运动部件8上，所述的Z方向运动部件6设置在X方向运动部件7上。

进一步的，所述的X方向运动部件7与Y方向运动部件8之间设置有大理石基底运动轴(图中未示)，所述的Z方向运动部件6与X方向运动部件7之间设置有大理石基底运动轴，Y方向运动部件8与支架10之间设置有大理石基底运动轴。

进一步的，所述的X方向运动部件7、Y方向运动部件8和Z方向运动部件6均各自与一个驱动机构(图中未示)连接，所述的驱动机构均由丝杆螺母副和伺服电机连接构成，任意一个所述的伺服电机均与一个控制器连接。

进一步的，所述的气动浮台9的宽度1.5米，长度为2米，由多块独立气动浮台拼接而成。

在本实用新型的一个优选实施例中，平板玻璃放置在气动浮台9上，操作人员通过气动浮台9调整玻璃位置，平板玻璃静止在高速数字振镜5的下方，激光源1发射的激光11依次经过固定反射镜2、X-Z向反射镜3和Z-X向反射镜4射向高速数字振镜5，激光聚集点在平板玻璃内产生一个损伤点，激光通过高速数字振镜5可以高速高精度地在小区域内(如120×120mm)雕刻玻璃内部。通过移动X方向运动部件7、Y方向运动部件8和Z方向运动部件6，可改变设置在Z方向运动部件6上的高速数字振镜5系统的空间位置，从而在三维方向上移动激光聚集点，在平板玻璃内的任意位置形成小幅雕刻图案，进而拼接成大幅图案。因为反射镜系统和高速数字振镜5的质量小，所以运动惯量小，从而减小了振动，提高了雕刻的速度和质量。

Claims (5)

1.一种平板玻璃内雕刻装置，由支架、气动浮台、移动定位机构、高速数字振镜、反射镜系统和激光源构成，其特征在于：所述的气动浮台设置在支架中，所述的移动定位机构由一个X方向运动部件、一个Y方向运动部件和一个Z方向运动部件连接构成，移动定位机构与支架连接并位于气动浮台的上方，所述的高速数字振镜固定设置在Z方向运动部件上，所述的反射镜系统由一个固定反射镜、一个X-Z向反射镜和一个Z-X向反射镜构成，所述的固定反射镜与Y方向运动部件固定，所述的X-Z向反射镜固定设置在X方向运动部件上，所述的Z-X向反射镜固定设置在Z方向运动部件上，所述的激光源与Y方向运动部件固定固定，激光源的出射方向与Y方向运动部件的运动轨迹平行。

2.如权利要求1所述的平板玻璃内雕刻装置，其特征在于：所述的X方向运动部件设置在Y方向运动部件上，所述的Z方向运动部件设置在X方向运动部件上。

3.如权利要求2所述的平板玻璃内雕刻装置，其特征在于：所述的X方向运动部件与Y方向运动部件之间设置有大理石基底运动轴，所述的Z方向运动部件与X方向运动部件之间设置有大理石基底运动轴，Y方向运动部件与支架之间设置有大理石基底运动轴。

4.如权利要求2所述的平板玻璃内雕刻装置，其特征在于：所述的X方向运动部件、Y方向运动部件和Z方向运动部件均各自与一个驱动机构连接，所述的驱动机构均由丝杆螺母副和伺服电机连接构成，任意一个所述的伺服电机均与一个控制器连接。

5.如权利要求1所述的平板玻璃内雕刻装置，其特征在于：所述的气动浮台的宽度1.5米，长度为2米，由两块以上的独立气动浮台拼接而成。

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