回转体玻璃制品激光加工工艺

摘要

本发明涉及回转体玻璃制品激光加工工艺，借助于回转体玻璃制品激光加工装置，包括机架总成、纵向设置在机架总成上的工位传输装置、以及依次分布在工位传输装置上的送料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、与出料工位；在送料工位处设置有送料装置，在第一激光切割工位处设置有第一激光加工机头，在第二激光切割工位处设置有与第一激光加工机头结构相同的第二激光加工机头，在出料工位处对应设置有横向出料装置以及输出装置；工位传输装置包括设置在机架总成上的纵向传送链条、以及分布在纵向传送链条上且用于承载回转体玻璃制品的工件胎具；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

权利要求

1.一种回转体玻璃制品激光加工工艺，借助于回转体玻璃制品激光加工装置，其特征在于：包括机架总成（2）、纵向设置在机架总成（2）上的工位传输装置（5）以及依次分布在工位传输装置（5）上的送料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、出料工位；在送料工位处设置有送料装置（4），在第一激光切割工位处设置有第一激光加工机头（7），在第二激光切割工位处设置有与第一激光加工机头（7）结构相同的第二激光加工机头（8），在出料工位处对应设置有横向出料装置（9）以及输出装置（10）；工位传输装置（5）包括设置在机架总成（2）上的纵向传送链条（18）以及分布在纵向传送链条（18）上且用于承载回转体玻璃制品（1）的工件胎具（19）；该工艺包括以下步骤：其中，工位传输装置（5）中的纵向传送链条（18）上行段沿纵向带动工件胎具（19）在机架总成（2）的送料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、出料工位之间依次传送；

步骤一，首先，将回转体玻璃制品（1）放置到上料托盘（3）上；然后，通过上料机械手夹取回转体玻璃制品（1）将其沿纵向放置到送料装置（4）中；

步骤二，首先，工件胎具（19）来到送料工位；然后，回转体玻璃制品（1）落到弧形凹槽中；然后，送料旋转分度主轴（13）旋转，通过弧形凹槽带动回转体玻璃制品（1）经过送料C型导向座（15）间隙；其次，回转体玻璃制品从送料单件出料口（16）落到胎具V型块（22）中；再次，胎具夹紧驱动推杆驱动胎具端头活动挡板（24）移动与胎具端头固定挡板（23）定位并固定回转体玻璃制品（1）；

步骤三，在第一激光切割工位，第一激光加工机头（7）对回转体玻璃制品（1）对应侧面进行激光切割；

步骤四，在第二激光切割工位，第二激光加工机头（8）对回转体玻璃制品（1）对应侧面进行激光切割；

步骤五，在出料工位，首先，横向出料装置（9）的送料横向胎具座（27）横向移动，送料出料导向三角座（28）进入到胎具横向工艺槽（25）；然后，胎具夹紧驱动推杆驱动胎具端头活动挡板（24）向胎具端头固定挡板（23）反向方向移动；其次，送料出料导向斜面（29）将回转体玻璃制品（1）从胎具V型块（22）中顶出；再次，送料出料导向三角座（28）进入到输出进口工艺豁口（33）中；最后，送料横顶出气缸（34）与送料出料导向斜面（29）同时将回转体玻璃制品（1）通过输出进料喇叭嘴（32）送入到输出横向通道（31）；

步骤六，首先，回转体玻璃制品（1）从输出横向通道（31）进入到输出纵向通道（35）中并变向；然后，输出纵向推动气缸（36）带动输出纵向推动板（37）推动回转体玻璃制品（1）输出；

第一激光加工机头（7）包括设置在机座锥孔内的激光加工机头（6）；激光加工机头（6）包括与机座锥孔适配的机头锥套（38）、设置在机头锥套（38）尾部且通过管路与风泵连接的机头通风嘴（39）、设置在机头锥套（38）中的机头出风头（40）、设置在机头锥套（38）下端的机头旋转上座（41）、设置在机头旋转上座（41）下端的机头旋转中间座（42）、设置在机头旋转中间座（42）下端的机头工艺环槽（45）、分布设置在机头工艺环槽（45）下端的机头分度凸缘（44）、设置在相邻的机头分度凸缘（44）之间的机头分度豁口（43）、设置在机头旋转中间座（42）下端的机头下卡座（46）、分布设置在机头下卡座（46）上端孔的内侧壁上的机头下卡内凸台（48）、设置在机头下卡内凸台（48）之间的机头下卡工艺豁口（47）、设置在机头下卡座（46）下端内止口台阶面上的机头上顶弹簧销（49）、设置在机头上顶弹簧销（49）上顶部且用于与机头旋转中间座（42）下端压力接触的机头上顶环板（50）、分布设置在机头下卡座（46）下端外侧壁上的机头下卡板（51）、设置在机头下卡座（46）下端的机头刀具座（52）、设置在机头刀具座（52）下端的机头刀具端座（53）、设置在机头刀具端座（53）外端且用于与机头下卡板（51）接触的机头刀具固定豁口（54）以及设置在机头刀具座（52）与机头刀具端座（53）之间的机头弹性定位钢珠（55）。

2. 根据权利要求1所述的回转体玻璃制品激光加工工艺，其特征在于: 在机架总成（2）上设置有上料托盘（3），在上料托盘（3）与工位传输装置（5）之间设置有上料机械手。

3.根据权利要求1所述的回转体玻璃制品激光加工工艺，其特征在于: 送料装置（4）包括横跨在纵向传送链条（18）上的送料机架（11）、设置在送料机架（11）上且用于存储回转体玻璃制品（1）的送料料箱（12）、纵向设置在送料料箱（12）底部且位于工件胎具（19）正上方的送料旋转分度主轴（13）、对称设置在送料料箱（12）底部且呈 V型的送料出料导向斜板（14）、背侧设置在其中一送料出料导向斜板（14）下端且面部与送料旋转分度主轴（13）吻合的送料C型导向座（15）、分布设置在送料旋转分度主轴（13）上且用于容纳回转体玻璃制品（1）的弧形凹槽、设置在送料出料导向斜板（14）下端的V型出料架以及设置在V型出料架中心处且位于送料旋转分度主轴（13）正下方的送料单件出料口（16）。

4.根据权利要求3所述的回转体玻璃制品激光加工工艺，其特征在于: 工件胎具（19）包括设置在纵向传送链条（18）上的胎具底座（21）、纵向设置在胎具底座（21）上且用于放置回转体玻璃制品（1）的胎具V型块（22）、设置在胎具V型块（22）一端的胎具端头固定挡板（23）、设置在胎具V型块（22）另一端的胎具端头活动挡板（24）、设置在胎具底座（21）与胎具端头活动挡板（24）之间的胎具复位弹簧与胎具夹紧驱动推杆以及设置在胎具底座（21）上且位于胎具V型块（22）两侧且上端面低于胎具底座（21）上端面的胎具横向工艺槽（25）。

5.根据权利要求4所述的回转体玻璃制品激光加工工艺，其特征在于: 在出料工位，横向出料装置（9）包括设置在机架总成（2）上的送料横向机架（26）、设置在送料横向机架（26）上且由气缸横向驱动的送料横向胎具座（27）、设置在送料横向胎具座（27）下端且用于插入对应胎具横向工艺槽（25）中的送料出料导向三角座（28）、设置在送料出料导向三角座（28）上且用于与回转体玻璃制品（1）下表面滚动接触的送料出料导向斜面（29）、设置在送料横向胎具座（27）两端且宽度大于回转体玻璃制品（1）长度的送料出料侧挡块（30）、横向设置在送料横向胎具座（27）上的辅助推动通孔以及横向设置在机架总成（2）上且用于穿过辅助推动通孔的送料横顶出气缸（34）；

输出装置（10）包括横向设置在出料工位一侧的输出横向通道（31）、设置在输出横向通道（31）进口处的输出进料喇叭嘴（32）、设置在输出横向通道（31）进口处下端且用于与送料出料导向三角座（28）对应的输出进口工艺豁口（33）、纵向设置在机架总成（2）上且进口与输出横向通道（31）出口衔接的输出纵向通道（35）、设置在输出纵向通道（35）进口处的输出纵向推动气缸（36）以及设置在输出纵向推动气缸（36）进口处的输出纵向推动板（37）。

说明书

回转体玻璃制品激光加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及回转体玻璃制品激光加工工艺。

背景技术

[0002] 目前，传统的机械切割法的最大的缺点是需要对加工后的边缘进行再处理，及其所带来的产量低下问题。

[0003] 在机械切割中，用砂轮或机械轮在玻璃上进行刻划，产生沿着切割方向的切向张力，从而使玻璃沿着划痕裂开。这种方法所切割的边缘不平滑、有微小裂痕，材料上残存不
对称边缘应力，及残留碎屑等。对于很多应用，碎屑和局部应力所造成的微小裂痕将造成器
件的失灵，所以必须进行切后边缘打磨并且/或者抛光，甚至进行热处理，以强化边缘。另
外，机械轮加工中还需要辅助剂辅助切割，辅助剂也有可能粘在成品边缘，需要过水清洗或
超声波清洗等后续处理。后续处理工序以及低成品率(发生不确定的裂痕)等都将增加成品
玻璃制品的造价。

[0004] 激光产生后，出现了现有应用较低功率的激光器使玻璃分离，同时不对玻璃造成融化等热影响的玻璃切割方法。这种方法说来复杂，涉及细节技术很多，其基本原理是利用
激光引致的应力使玻璃“分离”。采用CO2激光器，通过聚焦光路在玻璃表面形成椭圆型的聚
焦点。玻璃强烈地吸收10.6微米的激光，激光能量大部分都被玻璃表面15微米吸收层所吸
收，相对玻璃表面移动激光光点形成所需的切割线。随着激光光点的移动，淬火气(水)嘴将
冷空气(水)吹到玻璃表面，对受热区域进行快速淬火，玻璃将沿着应力最大的方向产生断
裂，从而将玻璃沿着设定的方向分离。此种方法只能产生很浅的裂纹，还需后续的工序来沿
裂纹来裂开玻璃，且此种方法无法加工复杂的图形，如在玻璃内部加工内孔就无法加工。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种回转体玻璃制品激光加工装置以及工艺；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内
容具体描述。

[0006] 为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

[0007] 一种回转体玻璃制品激光加工工艺，借助于回转体玻璃制品激光加工装置，包括机架总成、纵向设置在机架总成上的工位传输装置、以及依次分布在工位传输装置上的送
料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、与出料工位；在送料工位处设置有送料装
置，在第一激光切割工位处设置有第一激光加工机头，在第二激光切割工位处设置有与第
一激光加工机头结构相同的第二激光加工机头，在出料工位处对应设置有横向出料装置以
及输出装置；工位传输装置包括设置在机架总成上的纵向传送链条、以及分布在纵向传送
链条上且用于承载回转体玻璃制品的工件胎具；该工艺包括以下步骤：

[0008] 其中，工位传输装置中的纵向传送链条上行段沿纵向带动工件胎具在机架总成依次在送料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、与出料工位之间传送；

[0009] 步骤一，首先，将回转体玻璃制品放置到上料托盘上；然后，通过上料机械手夹取回转体玻璃制品将其沿纵向放置到送料装置中；

[0010] 步骤二，首先，当工件胎具来到送料工位；然后，回转体玻璃制品落到弧形凹槽中；然后，送料旋转分度主轴旋转，通过弧形凹槽带动回转体玻璃制品经过送料C型导向座间
隙；其次，从送料单件出料口落到胎具V型块中；再次，胎具夹紧驱动推杆驱动胎具端头活动
挡板移动与胎具端头固定挡板定位并固定回转体玻璃制品；

[0011] 步骤三，在第一激光切割工位，第一激光加工机头对回转体玻璃制品对应侧面进行激光切割；

[0012] 步骤四，在第二激光切割工位，第二激光加工机头对回转体玻璃制品对应侧面进行激光切割；

[0013] 步骤五，在出料工位，首先，横向出料装置的送料横向胎具座横向移动，送料出料导向三角座进入到胎具横向工艺槽；然后，胎具夹紧驱动推杆驱动胎具端头活动挡板向胎
具端头固定挡板反向方向移动；其次，送料出料导向斜面将回转体玻璃制品从胎具V型块顶
出；再次，送料出料导向三角座进入到输出进口工艺豁口中；最后，送料横顶出气缸与送料
出料导向斜面同时将回转体玻璃制品通过输出进料喇叭嘴进入到输出横向通道；

[0014] 步骤六，首先，回转体玻璃制品从输出横向通道进入到输出纵向通道中并变向；然后，输出纵向推动气缸带动输出纵向推动板推动回转体玻璃制品输出。

[0015] 本发明的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

附图说明

[0016] 图1是本发明的结构示意图。

[0017] 图2是本发明局部一的结构示意图。

[0018] 图3是本发明局部二的结构示意图。

[0019] 图4是本发明局部三爆炸的结构示意图。

[0020] 其中：1、回转体玻璃制品；2、机架总成；3、上料托盘；4、送料装置；5、工位传输装置；6、激光加工机头；7、第一激光加工机头；8、第二激光加工机头；9、横向出料装置；10、输
出装置；11、送料机架；12、送料料箱；13、送料旋转分度主轴；14、送料出料导向斜板；15、送
料C型导向座；16、送料单件出料口；17、送料定角度传感器；18、纵向传送链条；19、工件胎
具；20、焊接挡板；21、胎具底座；22、胎具V型块；23、胎具端头固定挡板；24、胎具端头活动挡
板；25、胎具横向工艺槽；26、送料横向机架；27、送料横向胎具座；28、送料出料导向三角座；
29、送料出料导向斜面；30、送料出料侧挡块；34、送料横顶出气缸；31、输出横向通道；32、输
出进料喇叭嘴；33、输出进口工艺豁口；35、输出纵向通道；36、输出纵向推动气缸；37、输出
纵向推动板；38、机头锥套；39、机头通风嘴；40、机头出风头；41、机头旋转上座；42、机头旋
转中间座；43、机头分度豁口；44、机头分度凸缘；45、机头工艺环槽；46、机头下卡座；47、机
头下卡工艺豁口；48、机头下卡内凸台；49、机头上顶弹簧销；50、机头上顶环板；51、机头下
卡板；52、机头刀具座；53、机头刀具端座；54、机头刀具固定豁口；55、机头弹性定位钢珠。

具体实施方式

[0021] 如图1‑4所示，本实施例的回转体玻璃制品激光加工装置，包括机架总成2、纵向设置在机架总成2上的工位传输装置5、以及依次分布在工位传输装置5上的送料工位、第一激
光切割工位、第二激光切割工位、与出料工位；

[0022] 在送料工位处设置有送料装置4，在第一激光切割工位处设置有第一激光加工机头7，在第二激光切割工位处设置有与第一激光加工机头7结构相同的第二激光加工机头8，
在出料工位处对应设置有横向出料装置9以及输出装置10；

[0023] 在第一激光切割工位和/或第二激光切割工位，第一激光加工机头7和/或第二激光加工机头8对回转体玻璃制品1进行进行激光切割；

[0024] 工位传输装置5包括设置在机架总成2上的纵向传送链条18、以及分布在纵向传送链条18上且用于承载回转体玻璃制品1的工件胎具19。

[0025] 在机架总成2上设置有上料托盘3，在上料托盘3与工位传输装置5之间设置有上料机械手。

[0026] 送料装置4包括横跨在纵向传送链条18上的送料机架11、设置在送料机架11上且用于存储回转体玻璃制品1的送料料箱12、纵向设置在送料料箱12底部且位于工件胎具19
正上方的送料旋转分度主轴13、对称设置在送料料箱12底部且呈V型的送料出料导向斜板
14、背侧设置在其中一送料出料导向斜板14下端且面部与送料旋转分度主轴13吻合的送料
C型导向座15、分布设置在送料旋转分度主轴13且用于容纳回转体玻璃制品1的弧形凹槽、
设置在送料出料导向斜板14下端的V型出料架、以及设置在V型出料架中心处且位于送料旋
转分度主轴13正下方的送料单件出料口16。

[0027] 在送料旋转分度主轴13尾端设置有送料定角度传感器17。

[0028] 工件胎具19包括设置在纵向传送链条18上的胎具底座21、纵向设置在胎具底座21上且用于放置回转体玻璃制品1的胎具V型块22、设置在胎具V型块22一端的胎具端头固定
挡板23、设置在胎具V型块22另一端的胎具端头活动挡板24、设置在胎具底座21与胎具端头
活动挡板24之间的胎具复位弹簧与胎具夹紧驱动推杆、以及设置在胎具底座21上且位于胎
具V型块22两部且上端面低于胎具底座21上端面的胎具横向工艺槽25。

[0029] 在出料工位，横向出料装置9包括设置在机架总成2上的送料横向机架26、设置在送料横向机架26上且由气缸横向驱动的送料横向胎具座27、设置在送料横向胎具座27下端
且用于插入对应胎具横向工艺槽25中的送料出料导向三角座28、设置在送料出料导向三角
座28上且用于与回转体玻璃制品1下表面滚动接触的送料出料导向斜面29、设置在送料横
向胎具座27两端且宽度大于回转体玻璃制品1长度的送料出料侧挡块30、横向设置在送料
横向胎具座27上的辅助推动通孔、以及横向设置在机架总成2上且用于穿过辅助推动通孔
的送料横顶出气缸34；

[0030] 输出装置10包括横向设置在出料工位一侧的输出横向通道31、设置在输出横向通道31进口处的输出进料喇叭嘴32、设置在输出横向通道31进口处下端且用于对送料出料导
向三角座28对应的输出进口工艺豁口33、纵向设置在机架总成2上且进口与输出横向通道
31出口衔接的输出纵向通道35、设置在输出纵向通道35进口处的输出纵向推动气缸36、以
及设置在输出纵向推动气缸36进口处的输出纵向推动板37。

[0031] 在机架总成2上设置有用于与第一激光加工机头7和/或第二激光加工机头8对应的焊接挡板20。

[0032] 第一激光加工机头7包括设置在机座锥孔内的激光加工机头6；

[0033] 激光加工机头6包括与机座锥孔适配的机头锥套38、设置在机头锥套38尾部且通过管路与风泵连接的机头通风嘴39、设置在机头锥套38中的机头出风头40、设置在机头锥
套38下端的机头旋转上座41、设置在机头旋转上座41下端的机头旋转中间座42、设置在机
头旋转中间座42下端的机头工艺环槽45、分布设置在机头工艺环槽45下端的机头分度凸缘
44、设置在相邻的机头分度凸缘44之间的机头分度豁口43、设置在机头旋转中间座42下端
的机头下卡座46、分布设置在机头下卡座46上端孔的内侧壁上的机头下卡内凸台48、设置
在机头下卡内凸台48之间的机头下卡工艺豁口47、设置在机头下卡座46下端内止口台阶面
上的机头上顶弹簧销49、设置在机头上顶弹簧销49上顶部且用于与机头旋转中间座42下端
压力接触的机头上顶环板50、分布设置在机头下卡座46下端外侧壁上的机头下卡板51、设
置在机头下卡座46下端的机头刀具座52、设置在机头刀具座52下端的机头刀具端座53、设
置在机头刀具端座53外端且用于与机头下卡板51接触的机头刀具固定豁口54、以及设置在
机头刀具座52与机头刀具端座53之间的机头弹性定位钢珠55。

[0034] 本实施例的回转体玻璃制品激光加工工艺，该工艺包括以下步骤：

[0035] 其中，工位传输装置5中的纵向传送链条18上行段沿纵向带动工件胎具19在机架总成2依次在送料工位、第一激光切割工位、第二激光切割工位、与出料工位之间传送；

[0036] 步骤一，首先，将回转体玻璃制品1放置到上料托盘3上；然后，通过上料机械手夹取回转体玻璃制品1将其沿纵向放置到送料装置4中；

[0037] 步骤二，首先，当工件胎具19来到送料工位；然后，回转体玻璃制品1落到弧形凹槽中；然后，送料旋转分度主轴13旋转，通过弧形凹槽带动回转体玻璃制品1经过送料C型导向
座15间隙；其次，从送料单件出料口16落到胎具V型块22中；再次，胎具夹紧驱动推杆驱动胎
具端头活动挡板24移动与胎具端头固定挡板23定位并固定回转体玻璃制品1；

[0038] 步骤三，在第一激光切割工位，第一激光加工机头7对回转体玻璃制品1对应侧面进行激光切割；

[0039] 步骤四，在第二激光切割工位，第二激光加工机头8对回转体玻璃制品1对应侧面进行激光切割；

[0040] 步骤五，在出料工位，首先，横向出料装置9的送料横向胎具座27横向移动，送料出料导向三角座28进入到胎具横向工艺槽25；然后，胎具夹紧驱动推杆驱动胎具端头活动挡
板24向胎具端头固定挡板23反向方向移动；其次，送料出料导向斜面29将回转体玻璃制品1
从胎具V型块22顶出；再次，送料出料导向三角座28进入到输出进口工艺豁口33中；最后，送
料横顶出气缸34与送料出料导向斜面29同时将回转体玻璃制品1通过输出进料喇叭嘴32进
入到输出横向通道31；

[0041] 步骤六，首先，回转体玻璃制品1从输出横向通道31进入到输出纵向通道35中并变向；然后，输出纵向推动气缸36带动输出纵向推动板37推动回转体玻璃制品1输出。

[0042] 使用本发明，实现了对回转体玻璃制品1两侧进行，机架总成2为支撑，上料托盘3与上一道工序衔接，送料装置4实现定数量，顶位置下料，工位传输装置5实现工序衔接，第
一激光加工机头7，第二激光加工机头8实现对工件进行加工，激光加工机头6与基座连接，
横向出料装置9实现出料，输出装置10实现与下一道工序衔接，送料出料导向斜板14起到导
料作用，送料C型导向座15，保证一次输送一个工件，送料单件出料口16落料，送料定角度传
感器17实现精确闭环控制，纵向传送链条18结构简单，焊接挡板20放置切割飞溅，胎具V型
块22实现自动定位，胎具端头固定挡板23，胎具端头活动挡板24实现轴向定位与夹紧，胎具
横向工艺槽25方便取料，送料横向机架26为支撑，输出进料喇叭嘴32方便进料，减少位置误
差，输出进口工艺豁口33工艺好，输出纵向通道35实现变向出送，输出纵向推动气缸36，输
出纵向推动板37实现定向推料，机头锥套38方便连接，机头通风嘴39对激光头，机头出风头
40进行冷却，机头旋转上座41方便旋转，机头旋转中间座42，机头下卡座46实现连接，机头
分度豁口43，机头分度凸缘44，机头工艺环槽45，机头下卡工艺豁口47，机头下卡内凸台48，
实现快速连接，并通过机头上顶弹簧销49上顶机头上顶环板50增大摩擦力实现固定，机头
下卡板51，机头刀具固定豁口54实现外部固定，机头刀具座52，机头刀具端座53方便安装激
光切割枪，机头弹性定位钢珠55减少阻力。通过本发明实现对玻璃棒等自动切割，实现无人
操作。

[0043] 本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

[0044] 本发明充分描述是为了更加清楚的公开，而对于现有技术就不再一一例举。

[0045] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可
以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作
为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替
换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。