Установка для резки листовых материалов, преимущественно стеклянных пластин

 

СОЮЗ СОВЕТСНИх

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (51) 5 С 03 В 33/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 23. 04. 91. Бюл. Ф 15 (21) 3797078/33 (22) 02. 10. 84 (72) А.В. Быков, В.И. Семашко, В.С. Кондратенко, П,П. Долгий и В.И. Хомич (53) 666.1.053.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 786?50, кл. С 03 .В 33/02, 1979. (54)(57) 1. УСТАНОВКА ДЛЯ РЕЗКИ ЛИСТОВЦХ ИАТЕРИАЛОВ, ПРЕИИЩЕСТВЕННО

СТЕКЛЯННЫХ ПЛАСТИН, содержащая лазер, оптическую фокусирующую систему, механизм подачи хладагента, координатный стол для перемещения стеклянных пластин, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения резки

Э по криволинейному контуру и повышения надежности процесса резки, она снабжена устройством совмещения в виде канала визуального наблюдения и блока управления координатным столом. и устройством контроля трещины в ниде источника света и фоточувствительного элемента, а координатный стол выполнен с дополнительным поворотным столом.

2. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения потерь мощности лазерного излучения в оптической фокусирующей системе, последняя выполнена с линзой, сферической с одной стороны и цилиндричесИ кой с другой.

123

Изобретение относится к промышленности строительства и стройматериалов, к устройствам для резки хрупких листовых материалов, преииущественно

-стеклянных пластин, и может быть использовано в электронной, радиотехнической, приборостроительной и дру" гих отраслях народного хозяйства для прецизионной резки ряда материалов методом лазерного управляемого термо" раскалывания, например, стеклянных и ситалловых подложек с нанесенными схемами на отдельные модули.

Целью изобретения является обеспечение резки по криволинейному контуру, повышение надежности процесса резки стекла, упрощение конструкции и уменьшение потерь мощности лазерного излучения в оптической фокусирующей системе.

На фиг. 1 схематически изображена установка, вид спереди; на фиг. 2— то же, вид сбоку; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез

Б-В на фиг. 3- на фиг. 5 — вид В на .фиг.3; на фиг.б- схемасовмещения линии реза с перекрестьеи канала визуального наблюдения и резки пластины с рисунками прямоугольной формы„нафиг. 7 -то же, для рисунков криволинейного контура.

Установка для резки листовых материалов, преимущественно стеклянных пластин, состоит из следующих ос- . новных узлов и механизмов. На

1 t каркасе 1 установки размещены коорди" натный стол 2, выполненный на базе линейного шагового двигателя с пово- . ротным столом 3, выполненным на базе .углового шагового двигателя, перемещающих предметный столик 4 с вакуумной фиксацией разрезаемой пластины по координатам Х, У, и у лазер 5 HK диапазона с оптической фокусирующей системой б; визуальный канал 7 систеиы совмещения (бипольный микроскоп) блок 8 управления системы совмещения.

В нишах каркаса размещены блок питания 9 лазера и блоки устройства 10 управления установки. На корпусе Ьйтической фокусирующей системы с возможностью перемещения по координатам

X и У расположен механизм подачи хладагента 11 и устройство 12 контро-. ля наличия разделяющей трещины. Излучатель 13 лазера ИК диапазона расположен горизонтально на основании

14 под защитно-декоративным кожухом

15, под которма также расположена емкость 16 для воды, являющейся ос1813 3 новныи компонентом хладагента. Для регулировки диаметра выходного пучка лазерного излучения имеется диафраг" ма 17 с рукояткой 18. Отклонение у лазерного излучения в оптическую фокусирующую систему осуществляется с поиощью поворотного зеркала 19, которое настраивается с помощью винтов 20. Пучок лазерного излуче19 ния прерывается в промежутках между рабочими циклами с помощью заслонки

21, приводимой в действие с помощью электромагнита 22. Измерение мощности лазерного излучения осуществляет1у ся путем отклонения и направления пучка с помощью зеркала 23 и электромагнита 24 в изиеритель 25 мощности. Фокусирующей объектив 26 расположен под ограждающим кожухом 27 и

2б содержит канал 28 для охлаждения во" дой фокусирующей линзы 29 и защитную коническую оправку 30 для исключения попадания воздушно-водяной смеси, используемой в качестве хладагента, 2у на поверхность фокусирующей линзы.

Механизм подачи хладагента в эо" ну резки содержит две форсунки 31., расположенные иа рычагах 32. Их пре» цизионная настройка относительно

Зе линии реза осуществляется с помощью микрометрических винтов 33 и 34. Поочередное включение и отключение каждой форсунки осуществляется, с помощью злектропневиатических кла. панов 35.

Установка для резки листовых материалов, преимущественно стеклянных пластин, работает следующим об разом..Обрабатываеиая пластина Эб

40 (фиг. 6) устанавливается на предметный столик 4 по упорам 37 и закрепляется вакуумом в зоне загрузки и совмещения под каналом визуального наблюдения. Перекрестье 38 канала визуального наблюдения, находящееся

43 на одной оси с эллиптическим лазерным пучком 39 оптической фокусирующей ,системы,с учетом погрешности установкиобрабатываемой пластины на предметный ,столик, погрешности геометрий самой пластины и положения предметного столика в зоне загрузки, как . правило, не совпадает с топографичес- кими линиями 40 обрабатываемой пластины (положение 1). Путем.микропереме® щений предметного столика с пласти- ной по координатам Х,У с помощью координатного- стола 2 (фиг. 3) и по хоордииате Y с помощью поворотного, 1813 4 йредметный столик с пластиной на 90 ° а координатный стол 2 перемещает et o по координатам Х,У таким образом, чтобы край обрабатываемой пластины с первой вертикальной топографической линией оказался перед эллиптическим лазерным пучком, причем больаая ось лазерного пучка совпала с топографической линией. Производится термораскалывание пластины по вертикальным топографическим линиям.

Устройство 12 контроля наличия трещины, состоящее из источника света и фоточувствительного элемента, направленного в зону резки, контролирует

"зарождение" разделяющей трещины на краю обрабатываемой пластины. В случае отсутствия последней подается .сигнал с фоточувствительного -элемента s устройство 10 уйравления на ос.тановку координатногo стола 2, Boa» врат его в исходное положение и поаторение реза по заданной линииЛосле окончания передвижения пластины в рабочей зоне по заданной программе предметный столик с пластиной возвращается в зону совмещения. Пластину снимают с предметного столика .и устанавливают другую пластину. После этого цикл полностью повторяется.

При резке пластин с рисунками криволинейного контура (фиг. 7) отличие в алгоритме работы установки состоит s том, что в рабочей зоне устройство управления путем сложения движений по координатам Х,У и 9 обеспечивает такую траекторию перемещения предметного столика с обрабатываемой пластиной под эллиптическим лазерным пучком, при которой больюал часть эллиптического пучка на всей траектории остается касательной к криволинейному контуру рисунка.

3 1"3 стола 3, осуществляемых от рукояткимашшуллтора блока 8 управления, производится совмещение топографической линии обрабатываемой. пластины с перекрестьем канала визуального наблюдения (положение II). Для облегчения процесса совмещения, как правило, используют реперные знаки 41, дополнительно нанесенные на пластине. После совмещения производится запуск 1п установки в автоматическом режиме.

Разрезаемая пластина с сохранением ориентации по Y и Y перемещается координатным сголом 2 по коорди« нате Х в рабочую .зону (положение ill). ц

В соответствии с заданной устройством 10 управления программой предметный столик с обрабатываемой пласJ тиной с..заданной скоростью перемещается справа налево под неподвижным О лазерным пучком 39. При этом в момент подхода предметного столика в рабочую зону включаются злектропневматические клапаны 35 (фиг. 3), подающие через левую форсунку 31 воздушно-водяную смесь в зону нагрева. вслед за лазерным пучком. При выходе пластины нз" под лазерного пучка левая форсунка отключается. Произведено термораскалывание пластины.по первой горизонтальной топографической линии. Далее

30 предметный столик с пластиной перемещается координатным столом, по координате У на шаг, равный нйгу между топографическими линиями. Включается правая форсунка, и предметный столик З перемещается слева направо. Произведено термораскалывание пластины по второй горизонтальной топографической линии.. Подобным образом производится термораскалывание пластины по остальным горизонтальным линиям, после чего в соответствии с программой поворотный стол 3 поворачивает

1231813 ф@ . 2 ,у-4

12318 t 3

I23I8!3

Составитель Т. Парамонова

Техред И.Верес Корректор А. Обручар

Редактор И. Моэжечкова

Тираж 307

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

313035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1898

Подписное

Лроиэводственно- полиграФическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4