专利名称：加工玻璃体内的激光雕刻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工玻璃体内的激光雕刻机，特别是用于机动车挡风玻璃体内激光雕刻的专用激光雕刻机。
背景技术：
用CO2激光加工玻璃，如切割、打孔、标记在实践中已为众所周知，这是因为玻璃能吸附CO2激光器80％-90％的红外光。
现有YAG激光雕刻机虽可对玻璃体内进行二维、三维雕刻，但被雕刻的工件必须被固定于指定的工位，并且要求工件水平放置，对于厚度在5毫米以下的玻璃在体内加工定位困难，加工效率较低。如专利号97234928.6即是这种方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种不须将被加工玻璃置于工作台而能在玻璃体内雕刻的激光雕刻机，它不仅能对水平放置的玻璃体内进行雕刻或打标记，而且对垂直和任意角度放置的玻璃体内进行雕刻或打标记，特别是对薄玻璃定位方便、准确，扩大了应用范围，提高了加工效率。特别适用于机动车挡风玻璃等标识。
本发明的技术方案是本激光雕刻机主要包括激光电源、计算机控制系统、扫描系统、激光发射系统，激光发射系统通过导光系统与二维扫描机构连接，二维扫描机构上有聚焦装置和吸附定位机构。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其吸附定位机构用真空发生系统与真空吸盘连接，吸盘裙部是由弹性材料制作，吸盘裙口的直径Φ为3O~60mm，距裙边2～5mm处有加强筋。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其激光发射的脉冲宽度是1～30nS，频率是40Hz～300Hz，脉冲峰值是1000～2000W。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其二维扫扫描控制机构由伺服电机驱动。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其二维扫描机构上有与导光系统连接的激光导入口，激光导入后通过扩束望远镜、折反镜进入激光聚焦装置，聚焦装置的输出焦距是20～60mm。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其激光发射系统中，在全反镜与半反镜之间设有电光调Q开关。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其激光发射系统中，在全反镜与半反镜之间设有偏振片。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，扩束望远镜还可以设在激光发射系统中，在半反镜与输出口之间。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其导光系统采用导光臂。
所述的加工玻璃体内的激光雕刻机，其导光系统还可以采用光纤。
本发明的优点是设备本身的吸附定位机构及导光系统适应被加工体的位置，彻底改变了被加工体的位置适应设备的传统方式，通过激光与计算机数控技术结合，操作采用菜单式输入，可用于玻璃、水晶等透明材料体内雕刻二维和三维雕刻，特别是用于机动车挡风玻璃体内的防伪标志雕刻，使用方便，运行完全可靠。由于其所刻文字在挡风玻璃体内，即看得见，摸不着，无法去除，对机动车防盗窃有重大的意义。
图1是本发明总体结构示意图；图2是本发明侧视总体结构示意图；图3是二维扫描机构和吸附定位机构结构示意图；图4是二维扫描机构和吸附定位机构俯视结构示意图；具体实施方式
如图1、图2所示本发明在可移动的机架10里安装激光电源7、计算机6、水冷系统9、二维扫描控制系统8和电控盒5，机架10上设置激光器发射系统4，激光器发射系统4的激光器以YAG为工作物质，以氙灯为激光泵浦，在全反镜和半反镜之间装置电光调Q开关和偏振镜片，激光发射的脉冲宽度是1～30nS，放电频率是40Hz～300Hz，脉冲峰值是1000W～2000W。
激光由折反镜输出导入导光系统1，通过激光导光系统传导之后，通过光导入口28进入二维扫描机构2。如图3、图4所示X方向连接板29和Y方向连接板210固定在二维扫描机构机架21内，23、25是伺服电机，光通过扩束望远镜27、折反镜22、26由激光聚焦装置24将激光束聚焦于玻璃体内部，在二维扫描机构下方安装真空吸附定位机构3，吸盘裙部是由弹性材料制作，例如硅橡胶，吸盘裙口的直径Φ为30~60mm，距裙边2～5mm处有加强筋31。扩束望远镜27还可以设在激光发射系统中，在半反镜与输出口之间。
通过真空吸附定位机构的定位，可将计算处理的文字或图形雕刻于玻璃体内。真空发生系统置于机架内，通过真空气管与真空吸附定位机构上的进气孔212连接。吸附定位机构与二维扫描机构机架之间有定位调节螺栓211。吸附定位机构吸盘裙部是由弹性材料制作，如硅橡胶，以便适应被加工物有一定的不平整度。
吸盘裙口的直径Φ为30～60mm，距裙边2～5mm处有加强筋。二维扫扫描控制系统与伺服电机用电线相连，激光器与冷却系统通过水管连接，激光器与激光电源箱通过电线连接，激光电源与伺服电机驱动电源、计算机通过屏蔽线相连，用真空气管把真空发生系统与真空吸盘连接。
如在机动车挡风玻璃上刻字，二维扫描机构的扫描范围是X×Y＝120×60mm。真空吸盘依靠真空发生系统产生的负压吸附于机动车挡风玻璃上，通过调节真空吸盘上方的螺栓来实现将激光聚焦于玻璃体中，由于吸盘裙部是橡胶材料，所以机动车挡风玻璃的弧面也能适应。
本发明还可以采用半导体激光器，导光系统采用光纤。由于本发明的核心是二维扫描机构和吸附定位机构适应于被加工物，因此，只要其二维扫描机构和吸附定位机构的结合与本发明相同均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，主要包括激光电源、计算机控制系统、扫描系统、激光发射系统，其特征是激光发射系统通过导光系统与二维扫描机构连接，二维扫描机构上有聚焦装置和吸附定位机构。
2.根据权利要求1所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是吸附定位机构用真空发生系统与真空吸盘连接，吸盘裙部是由弹性材料制作，吸盘裙口的直径Φ为30～60mm，距裙边2～5mm处有加强筋。
3.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是激光发射的脉冲宽度是1～30ns，频率是40Hz～300Hz，脉冲峰值是1000W～2000W。
4.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是二维扫扫描控制机构由伺服电机驱动。
5.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是二维扫描机构上有与导光系统连接的激光导入口，激光导入后通过扩束望远镜、折反镜进入激光聚焦装置，聚焦装置的输出焦距是20～60mm。
6.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是激光发射系统中，在全反镜与半反镜之间设有电光调Q开关。
7.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是激光发射系统中，在全反镜与半反镜之间设有偏振片。
8根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是扩束望远镜设在激光发射系统中，在半反镜与输出口之间。
9.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是导光系统采用导光臂。
10.根据权利要求1或2所述的加工夹层玻璃体内的激光雕刻机，其特征是导光系统采用光纤。
全文摘要
本发明提供一种加工玻璃体内的激光雕刻机，主要包括激光电源、计算机控制系统、扫描系统、激光发射系统，激光发射系统通过导光系统与二维扫描机构连接，二维扫描机构上有聚焦装置和吸附定位机构。吸附定位机构用真空发生系统与真空吸盘连接，吸盘裙部是由弹性材料制作，吸盘裙口的直径Ф为30～60mm，距裙边2～5mm处有加强筋。激光发射的脉冲宽度是1～30nS，频率是40Hz～300Hz，脉冲峰值是1000W～2000W。二维扫描控制机构由伺服电机驱动，激光导入后通过扩束望远镜、折反镜进入激光聚焦装置，聚焦装置的输出焦距是20～60mm。
文档编号B44B3/04GK1401507SQ0213912
公开日2003年3月12日 申请日期2002年9月29日 优先权日2002年9月29日
发明者孙文, 辛天才 申请人:武汉楚天激光(集团)股份有限公司