可旋转激光头组和玻璃激光切割机的制作方法

文档序号:32682036发布日期:2022-12-24 05:30阅读:44来源:国知局

1.本技术涉及激光领域,具体而言,涉及一种可旋转激光头组和玻璃激光切割机。


背景技术:

2.随着社会的发展,人们对玻璃制品出现了多样化的需求,随着钢化玻璃、夹胶玻璃等的出现及使用,传统的玻璃加工方式已经无法满足现在对玻璃生产效率和加工质量的要求,并且随着公众对环境保护意识的提高,传统重污染的玻璃加工方式也急需被节能环保的加工方式替代。
3.玻璃切割主要采用以下两种方式:水刀、玻璃刀。两种方式都存在着缺陷,都不能完美的解决玻璃的切割问题。玻璃水刀切割存在以下缺点:需要使用大量水作为切割介质,对水资源是极大的浪费;在作为切割介质的水中会添加大量的辅助切割材质,此材质为粉末状,无法降解,对环境会造成严重污染;水刀切割只能切割玻璃,无法切割夹胶玻璃,产品通用性比较弱。玻璃刀切割存在以下缺点:玻璃刀切割玻璃时无法把玻璃完全切透,需要增加一个掰片的环节,不利于加工效率的提升;玻璃刀切割由于受到掰片的局限,不能加工复杂图形,局限性比较大;玻璃刀只能切割玻璃,无法切割夹胶玻璃,产品通用性比较弱。
4.针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了一种可旋转激光头组和玻璃激光切割机,以至少解决玻璃切割的效率较低的技术问题。
6.根据本技术实施例的一个方面,提供了一种可旋转激光头组,包括:固定激光器安装支架和固定激光切割部,所述固定激光切割部安装在所述固定激光器安装支架上;可旋转组件和回旋激光切割部,所述可旋转组件安装在所述固定激光器安装支架上,所述回旋激光切割部安装在所述可旋转组件上,所述可旋转组件用于带动所述回旋激光切割部绕所述固定激光切割部转动;所述固定激光切割部和所述回旋激光切割部中的一个激光切割部用于沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,所述固定激光切割部和所述回旋激光切割部中的另一个激光切割部用于沿着所述指定切割线路切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片。
7.可选地,所述固定激光切割部包括:固定激光器,所述固定激光器安装在所述固定激光器安装支架上,所述固定激光器用于发出激光;固定激光切割头,所述固定激光切割头通过螺纹装配连接在所述固定激光器的出光口上,所述固定激光切割头用于利用聚焦后的激光切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片。
8.可选地,所述固定激光器为二氧化碳激光器。
9.可选地,所述可旋转组件包括:转盘轴承,所述转盘轴承的内圈固定在所述固定激光器安装支架上;安装板,所述安装板固定在所述转盘轴承的外圈上,所述安装板用于在所述转盘轴承的外圈的带动下围绕所述转盘轴承的内圈旋转;回转激光器安装架,所述回转
激光器安装架通过螺纹装配连接在所述安装板上,所述回转激光器安装架用于固定所述回旋激光切割部。
10.可选地,所述回旋激光切割部包括:回转激光器,所述回转激光器安装在所述回转激光器安装架上,所述回转激光器用于发出激光;回转激光切割头,所述回转激光切割头通过螺纹装配连接在所述回转激光器的出光口上,所述回转激光切割头用于利用聚焦后的激光切割夹胶玻璃中的玻璃。
11.可选地,所述回转激光器为红外激光器。
12.可选地,所述可旋转组件还包括:驱动组件,所述驱动组件用于为所述转盘轴承的转动提供动力源。
13.可选地,所述驱动组件包括:回转电机,所述回转电机安装在所述固定激光器安装支架上;被动齿圈,所述被动齿圈套设在所述转盘轴承的外圈上;主动齿轮,所述主动齿轮通过螺纹装配连接在所述回转电机的输出轴上,所述主动齿轮与所述被动齿圈啮合。
14.根据本技术实施例的另一方面,还提供了一种玻璃激光切割机,包括上述任意一种可旋转激光头组。
15.在本技术实施例中,可通过固定激光切割部和回旋激光切割部中的一个激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,通过固定激光切割部和回旋激光切割部中的另一个激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片,不用单独进行夹胶切割和掰片,可以解决玻璃切割的效率较低的技术问题。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
17.图1是根据本技术实施例的一种可选的可旋转激光头组的示意图;
18.图中:
19.1-固定激光器安装支架,2-固定激光器,3-固定激光切割头,4-转盘轴承,5-被动齿圈,6-安装板,7-回转激光器安装架,8-回转激光器,9-回转激光切割头,10-回转电机,11-主动齿轮。
具体实施方式
20.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.因此,以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
22.应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
23.在本技术的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
25.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
26.下面结合附图,对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.图1是根据本技术实施例的一种可选的可旋转激光切割头组的示意图,可旋转激光头组包括:
28.固定激光器安装支架和固定激光切割部,所述固定激光切割部安装在所述固定激光器安装支架上,固定激光切割部是位置相对固定的激光切割部(但是会随着激光切割头组的运动而运动);
29.可旋转组件和回旋激光切割部,所述可旋转组件安装在所述固定激光器安装支架上,所述回旋激光切割部安装在所述可旋转组件上,所述可旋转组件用于带动所述回旋激光切割部绕所述固定激光切割部转动,此处的可旋转组件主要有两个功能,其一是让回旋激光切割部与固定激光切割部形成一个完整的激光头组,其二是带动回旋激光切割部运动。
30.对于夹胶玻璃,在使用单激光头进行切割时,如使用红外线激光器进行切割时,只能实现玻璃切割:由于玻璃对光线的发射和衍射的属性,玻璃切割只能采用红外线激光切割,并且切割完成后玻璃能看到裂缝,但是裂缝无法用手感触到,玻璃裂缝还是连接的,即此时玻璃并未裂开,由于玻璃不能从裂缝处裂开,必须增加夹胶切割和裂片的工序。
31.在本技术的技术方案中,可用固定激光切割部和回旋激光切割部中的一个激光切割部(即采用红外线激光的切割部)沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,固定激光切割部和回旋激光切割部中的另一个激光切割部(即采用二氧化碳激光的切割部)用于沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片,夹胶切割只能使用采用二氧化碳激光的切割部,激光穿过玻璃的裂缝直接切割夹胶,而裂片只能使用采用了二氧化碳激光的切割部,原理是用激光对裂缝处进行局部加热,利用热胀冷缩的原理让玻璃从接缝处炸开,此时玻璃从裂缝处断开,接缝处用手能感触到。
32.若固定激光切割部采用的是红外线激光,而回旋激光切割部采用的二氧化碳激光,即可以先用固定激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,继而用回旋激光切割部沿着固定激光切割部的切割轨迹切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片;若固
定激光切割部采用的是二氧化碳激光,而回旋激光切割部采用的红外线激光,也可以先用回旋激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,继而用固定激光切割部沿着回旋激光切割部的切割轨迹切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片。
33.通过的可旋转激光切割头组,可通过固定激光切割部和回旋激光切割部中的一个激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的玻璃,通过固定激光切割部和回旋激光切割部中的另一个激光切割部沿着指定切割线路切割夹胶玻璃中的夹胶并对玻璃进行裂片,不用单独进行夹胶切割和掰片,可以解决玻璃切割的效率较低的技术问题。
34.另外,采用上述方案,不需要使用大量水作为切割介质,节约了水资源;进一步地,避免了切割介质对环境会造成的严重污染;可旋转激光切割头组可以切割玻璃、夹胶玻璃等,产品通用性比较强。下文结合具体实施方式进一步详述本技术的技术方案:
35.可旋转激光头组主要可包括如下部件中的部分或者全部:固定激光器安装支架1、固定激光器2、固定激光切割头3、转盘轴承4、被动齿圈5、安装板6、回转激光器安装架7、回转激光器8、回转激光切割头9、回转电机10、主动齿轮11。11个分件的结构及作用如下:
36.固定激光器安装支架1(可以为倒u字形的,开口的一端较长,另一端较短),作为整个可旋转激光头组的支撑部件,其余所有部件以是固定激光器安装支架1为基准和基础进行安装和运行的;
37.固定激光器2,是可旋转激光头组中的固定激光器单元,固定在固定激光器安装支架的左侧(即u形口的外侧),会发出激光,此激光能量可用于切割玻璃;
38.固定激光切割头3,固定激光切割头的激光接收部通过螺钉和螺母(即螺纹装配)固定在固定激光器2的出光口(位于固定激光器的下方),固定激光器2发出的激光进入固定激光切割头3,能量比较小的激光经过固定激光切割头3处理后,成为能切割玻璃的高能量激光,进而对玻璃进行切割;
39.转盘轴承4,具有内圈和外圈,固定激光切割头可穿过内圈并位于中心位置,转盘轴承为可旋转激光头组的旋转零件,转盘轴承4的内圈与固定激光器安装支架1固定;
40.安装板6,与转盘轴承4的外圈固定,安装板6在转盘轴承4外圈的作用下会围绕转盘轴承4的内圈旋转;
41.被动齿圈5,通过螺钉和螺母与安装板6固定,例如安装板可以为圆形中空的,套设在转盘轴承的外圈上,被动齿圈沿着安装板的圆形边缘固定安装,位于转盘轴承的外圈,当然,由于转盘轴承的外圈在高度方向是有一定长度的,因此可以在高度方向上依次固定被动齿圈和安装板(位于被动齿圈的下方,且形状可以根据需要设置),为可旋转激光头组的动力输入零件;
42.回转激光器安装架7,可以为直角三角形,其中一条直角边通过螺钉和螺母与安装板6固定;
43.回转激光器8,通过螺钉和螺母与回转激光器安装架7的另一条直角边固定,从而保证回转激光器的出光口和固定激光器的出光口的方向一致,均是朝下,回转激光器8是可旋转激光头组中的回转激光器单元,会发出激光,此激光用于玻璃裂片;
44.回转激光切割头9通过螺钉和螺母固定在回转激光器8的出光口,回转激光器8发出的激光进入回转激光切割头9,能量比较小的激光经过回转激光切割头9处理后成为能切割玻璃的高能量激光进行切割;
45.回转电机10,可固定在固定激光器安装支架的u形口的内侧,是整个可旋转激光头组的动力输出单元,主动齿轮11通过螺钉和螺母与回转电机10的输出轴固定,回转电机10通电后,电机输出轴带动主动齿轮11转动,主动齿轮11与被动齿圈5啮合,从而主动齿轮11带动被动齿圈5转动。
46.本技术实施例中的可旋转激光头组的工作原理如下:
47.固定激光切割头3和回转激光切割头9需沿着同一条切割线路进行依次切割,在切割玻璃时,回转激光切割头9先进行切割玻璃,固定激光切割头3沿着相同的路线对玻璃进行裂片,当切割夹胶玻璃时,回转激光切割头9先进行切割玻璃,固定激光切割头3沿着相同的路线对玻璃进行裂片和切割玻璃中间的夹胶,随着每次切割路径的变化回转激光切割头9会围绕固定激光切割头3进行旋转,确保在每次切割过程中回转激光切割头9先进行切割,固定激光切割头3紧随回转激光切割头9的切割线路进行切割。
48.玻璃切割过程开始前,可先调整固定激光切割头3和回转激光切割头9的相对位置,把回转激光切割头9调整到切割路径的先导位置,固定激光切割头3调整到切割路径的跟随位置,具体调整过程是回转电机10通电,电机输出轴带动主动齿轮11转动,主动齿轮11带动被动齿圈5转动,被动齿圈5、安装板6、回转激光器安装架7、回转激光器8、回转激光切割头9、转盘轴承4外圈组成了可旋转组件,在被动齿圈5的带动下,整个可旋转组件围绕转盘轴承4进行旋转,当固定激光切割头3和回转激光切割头9调整到切割位置后,回转电机10停止旋转,固定两个切割头的位置,开始进行玻璃的切割,当一个切割轨迹完成后,在进入下一个切割路径之前按照以上方式对固定激光切割头3和回转激光切割头9的相对位置进行调整,调整完成后继续切割。
49.以上所述仅是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
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