一种在绒面玻璃上的激光打孔方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种在绒面玻璃上的激光打孔方法及系统，属于玻璃加工领域。本发明专利技术激光打孔方法包括如下步骤：调节激光器和输送绒面玻璃到加工位置；调整光学参数，使绒面玻璃的最下方位于光束焦点中心或者偏下；设置喷洒液体的位置和量，使液体在绒面玻璃面上自动扩散形成厚度均匀的镜面；设置光束移动速度和激光参数后，对绒面玻璃进行打孔。本发明专利技术的有益效果为：减少翻板打孔流程；激光打孔效率高、打孔效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种在绒面玻璃上的激光打孔方法及系统
本专利技术涉及一种玻璃打孔方法，尤其涉及一种在绒面玻璃上的激光打孔方法及系统。
技术介绍
目前市场主流产品为低铁钢化绒面玻璃，厚度3.2mm，在太阳能电池光谱相应的波长范围内(320～1100nm)，透光率可达91％以上，对于大于1200nm的红外光有较高的反射率。绒面是采用特制的压花，在玻璃表面压制特制的金字塔形花纹而制成的。但绒面的花纹会导致激光在部分区域不能穿透，被反射，不能完成打孔。
技术实现思路
为解决现有技术中机械钻孔效率低、激光不能透过单绒面玻璃的问题，本专利技术提供一种在绒面玻璃上的激光打孔方法及系统。本专利技术在绒面玻璃上的激光打孔方法包括如下步骤：S1：调节激光器和输送绒面玻璃到加工位置；S2：调整光学参数，使绒面玻璃的最下方位于光束焦点中心或者偏下；S3：设置喷洒液体的位置和量，使液体在绒面玻璃面上自动扩散形成厚度均匀的镜面，其中，所述液体受热易挥发，并且不会与绒面玻璃产生化学反应；S4：设置光束移动速度和激光参数后，对绒面玻璃进行打孔。本专利技术作进一步改进，还包括吹气步骤：在打孔过程中，吹走打孔形成的粉屑。本专利技术作进一步改进，在打孔前，还包括螺旋图档设置步骤：设置螺旋图档，设置螺旋线的圈数及线间距；在步骤S4中，所述激光器根据螺旋线对绒面玻璃进行打孔。本专利技术作进一步改进，所述激光器为功率25-30W、波长为532nm的半导体激光器。本专利技术作进一步改进，在步骤S2中，调整光学参数，将激光束变成光束直径为10mm、焦距60-80mm、焦点作用范围1mm、聚焦光斑为直径为0.35mm的圆形光斑。本专利技术作进一步改进，在步骤S3中，所述液体为受热易挥发的醇类、酸类、醇类、酸类与水两两结合或三者的混合物。本专利技术作进一步改进，在步骤S4中，移动速度为3000～5000mm/s。本专利技术还提供了一种实现所述激光打孔方法的系统，包括控制装置、传输装置、定位装置、激光器、光学模组和喷洒装置，其中，所述控制装置分别与传输装置、定位装置、激光器和喷洒装置相连，所述传输装置用于输送绒面玻璃和调整激光器位置；所述定位装置用于对绒面玻璃进行定位；所述光学模组对激光器产生的激光束进行处理、聚焦，所述喷洒装置设置在打孔处附近，用于在绒面玻璃的打孔位置形成镜面。本专利技术作进一步改进，还包括在打孔过程中，用于吹走打孔形成的粉屑的吹气装置，所述吹气装置靠近打孔处设置。本专利技术作进一步改进，所述喷洒装置包括喷嘴、与喷嘴相连的水管和控制喷嘴喷出的液体量的节流阀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：绒面打孔减少翻板打孔流程；激光打孔效率高、打孔效果好；解决绒面透光率问题。附图说明图1为本专利技术方法流程图；图2为光斑依螺旋线移动轨迹；图3为激光器、光学模组和喷洒装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术在绒面玻璃上的激光打孔方法包括如下步骤：S1：调节激光器和输送绒面玻璃到加工位置。本例采用采用波长532nm激光作为绒面玻璃打孔的热源，优选激光器为功率25-30W、波长为532nm的半导体激光器。S2：调整光学参数，使绒面玻璃的最下方位于光束焦点中心或者偏下；通过配套的光学模组，将激光器发出的激光变成光束直径、焦点长度、焦点深度合理的光斑。S3：设置喷洒液体的位置和量，使液体在绒面玻璃面上自动扩散形成厚度均匀的镜面，其中，所述液体受热易挥发，并且不会与绒面玻璃产生化学反应；所述液体可以为受热易挥发的醇类、酸类、醇类、酸类与水两两结合或三者的混合物。S4：设置光束移动速度和激光参数后，对绒面玻璃进行打孔。设置的激光参数，必须满足：照射到的玻璃表面能产生烧蚀；照射的轨迹间距一般设置为0.01-0.1mm，能够满足高效生产条件即可。然后，采用运动平台或机械手装载激光头，将激光的光斑按设定的轨迹、速度、停留等参数照射到指定的区域，进行打孔。激光处理完毕后，通过传送带将玻璃传出。优选地，本例还包括吹气步骤：在打孔过程中，吹走打孔形成的粉屑。在打孔前，还包括螺旋图档设置步骤：设置螺旋图档，设置螺旋线的圈数及线间距；在步骤S4中，所述激光器根据螺旋线对绒面玻璃进行打孔，这样打出的孔的具有更小崩边、更高精度、稳定性更好。实施例：一、环境要求：室内温度22-30℃，湿度40-90％。二、所需工具：1、定量喷嘴。2、打孔用液体。本例可以选用以下三种规格的液体：(1)20％～30％体积浓度的乙醇；(2)30％～40％体积浓度的甲醇；(3)20％～30％体积浓度的乙醇、20％～30％体积浓度的乙酸与水的混合物。3、功率30瓦，波长为532nm的半导体激光器，3D振镜、f63绿光场镜及光学镜片组。4、一套行程合适的皮带传输装置和定位装置。三、实施1、固定产品：使用皮带将绒面玻璃传送到定位装置下平放并固定。2、调整光学参数：如图3所示，使用反射镜片2、扩束镜3、3D振镜4、f63绿光场镜5组成光学模组，经过多次实验表明：将激光器1发出的激光束变成光束直径为10mm、焦距60-80mm、焦点作用范围1mm、聚焦光斑为直径为0.35mm的圆形光斑，打孔效果最好。绒面玻璃的最下方位于焦点中心或者偏下，偏上不能达到要求会导致玻璃崩边。3、通过设置在水管6上的节流阀7和喷水信号的时间控制喷洒液体量，并等待1S，让液体在玻璃表面扩散均匀。4、设置移动速度：按图3螺旋式的移动轨迹，速度在4000mm/s左右时可得到比较理想的效果，而3000～5000mm/s可作为备选速度方案，低于3000mm/s效率太慢、无实际意义，高于5000mm/s打孔效果不稳定。设置激光参数：本例激光的功率必须满足：在3D振镜移动的光斑照射在材料上时，使材料分子吸收激光能量分子结构破坏产生粉屑，形成孔洞，随着光束对材料的移动，并配合吹气装置吹走产生的粉屑，使孔洞连续形成宽度很窄的(如0.1mm左右)细缝，本例的功率优选25-30W。经过实验，以下表格可获得比较理想的打孔效果：功率速度层厚打孔效果配套参数125w30000.04OK配套参数228W40000.04OK配套参数330W50000.04OK本专利技术还提供了一种实现所述激光打孔方法的系统，包括控制装置、传输装置、定位装置、激光器、光学模组和喷洒装置，其中，所述控制装置分别与传输装置、定位装置、激光器和喷洒装置相连，所述传输装置用于输送绒面玻璃和调整激光器位置；所述定位装置用于对绒面玻璃进行定位；所述光学模组对激光器产生的激光束进行处理、聚焦，所述喷洒装置设置在打孔处附近，用于在绒面玻璃的打孔位置形成镜面。还包括在打孔过程中，用于吹走打孔形成的粉屑的吹气装置，所述吹气装置靠近打孔处设置。所述喷洒装置包括喷嘴、与喷嘴相连的水管和控制喷嘴喷出的液体量的节流阀。综上，本专利技术使用聚焦镜、整形、扩束、3D振镜将激光束的光斑在焦点位置聚集为面积为1-2mm2的光束；在绒面玻璃上喷洒一层液体，形成镜面效果，使激光均匀的透过绒面到达玻璃下表面，作用在玻璃上，使玻璃材料的分子结构破坏形成粉屑，完成打孔。本专利技术能够在单绒面打孔时避免激光无法穿透造成需要翻板打孔的流程，从而大大提高工作效率；激光打孔效率高、打孔效果好；解决绒面透光率问题。以上所述之具体实施方式为本专利技术的较佳实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在绒面玻璃上的激光打孔方法，其特征在于包括如下步骤：S1：调节激光器和输送绒面玻璃到加工位置；S2：调整光学参数，使绒面玻璃的最下方位于光束焦点中心或者偏下；S3：设置喷洒液体的位置和量，使液体在绒面玻璃面上自动扩散形成厚度均匀的镜面，其中，所述液体受热易挥发，并且不会与绒面玻璃产生化学反应；S4：设置光束移动速度和激光参数后，对绒面玻璃进行打孔。

【技术特征摘要】
1.一种在绒面玻璃上的激光打孔方法，其特征在于包括如下步骤：S1：调节激光器和输送绒面玻璃到加工位置；S2：调整光学参数，使绒面玻璃的最下方位于光束焦点中心或者偏下；S3：设置喷洒液体的位置和量，使液体在绒面玻璃面上自动扩散形成厚度均匀的镜面，其中，所述液体受热易挥发，并且不会与绒面玻璃产生化学反应；S4：设置光束移动速度和激光参数后，对绒面玻璃进行打孔。2.根据权利要求1所述的激光打孔方法，其特征在于：还包括吹气步骤：在打孔过程中，吹走打孔形成的粉屑。3.根据权利要求1或2所述的激光打孔方法，其特征在于：在打孔前，还包括螺旋图档设置步骤：设置螺旋图档，设置螺旋线的圈数及线间距；在步骤S4中，所述激光器根据螺旋线对绒面玻璃进行打孔。4.根据权利要求3的激光打孔方法，其特征在于：所述激光器为功率25-30W、波长为532nm的半导体激光器。5.根据权利要求3所述的激光打孔方法，其特征在于：在步骤S2中，调整光学参数，将激光束变成光束直径为10mm、焦距60-80mm、焦点作用范围1mm、聚焦光斑...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡新晨，黄再福，冯华，王技科，
申请(专利权)人：深圳市吉祥云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44