用于切割脆性材料的激光切割头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107520534A(43)申请公布日2017.12.29(21)申请号201610444698.5(22)申请日2016.06.20(71)申请人南京魔迪多维数码科技有限公司地址210038江苏省南京市经济技术开发区兴智路6-3号C栋808室(72)发明人洪觉慧施瑞(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人吴开磊(51)Int.Cl.B23K26/06(2014.01)B23K26/364(2014.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称用于切割脆性材料的激光切割头(57)摘要一种用于切割脆性材料的激光切割头包括切割头壳体、激光组件、调控机构以及切割嘴。切割嘴与切割头壳体连接。激光组件包括用于产生热激光的热激光器和用于产生非热激光的非热激光器。激光组件通过调控机构设置于切割头壳体的空腔内。切割嘴设置有激光孔。调控机构调节控制热激光器和非热激光器，使得激光组件产生的热激光和非热激光经由激光孔出射并依先热激光后非热激光或先所述非热激光后热激光的顺序照射在待切割脆性材料的切割路径上。激光切割头设置有热激光器和冷激光器，且可在一次切割步骤中同时利用热激光和冷激光对脆性材料进行处理。热激光和非热激光在时间和空间上组合，减小切割过程中对材料的破坏，提高切割的效率和工件的精密度。CN107520534ACN107520534A权利要求书1/1页1.一种用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，包括切割头壳体、激光组件、调控机构以及切割嘴；所述切割嘴与所述切割头壳体连接；所述激光组件包括用于产生热激光的热激光器和用于产生非热激光的非热激光器，所述切割头壳体内设置有空腔，所述激光组件通过所述调控机构设置于所述空腔内；所述切割嘴设置有激光孔，通过所述调控机构调节控制所述热激光器和所述非热激光器，使得所述激光组件产生的所述热激光和所述非热激光经由所述激光孔出射并依先所述热激光后所述非热激光或先所述非热激光后所述热激光的顺序照射在待切割脆性材料的切割路径上。2.根据权利要求1所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述用于切割脆性材料的激光切割头还包括：焦距调节装置，所述焦距调节装置设置于所述空腔内，所述激光组件产生的所述热激光和所述非热激光通过所述焦距调节装置调节后经由所述激光孔出射。3.根据权利要求2所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述激光孔的个数为两个，所述热激光和所述非热激光通过所述焦距调节装置调节后分别经由两个所述激光孔出射。4.根据权利要求1至3之一所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述用于切割脆性材料的激光切割头还包括：用于提供辅助切割气体的辅助气组件，所述辅助气组件设置于所述空腔内，所述辅助气组件提供的所述辅助切割气体经由所述激光孔导出。5.根据权利要求4所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述辅助切割气体包括压缩空气。6.根据权利要求5所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述压缩空气的压强大于100PSI。7.根据权利要求1所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述用于切割脆性材料的激光切割头还包括：用于确定待加工工件与所述切割嘴之间相对位置的视觉系统，所述视觉系统包括CCD摄像机。8.根据权利要求7所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述用于切割脆性材料的激光切割头还包括：用于调节所述待加工工件与所述切割嘴之间相对位置的定位调整组件。9.根据权利要求1所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述用于切割脆性材料的激光切割头还包括：用于冷却所述切割嘴的冷却机构。10.根据权利要求1所述的用于切割脆性材料的激光切割头，其特征在于，所述脆性材料包括玻璃、蓝宝石以及陶瓷。2CN107520534A说明书1/6页用于切割脆性材料的激光切割头技术领域[0001]本发明涉及激光加工技术领域，具体而言，涉及一种用于切割脆性材料的激光切割头。背景技术[0002]脆性材料如玻璃、蓝宝石以及陶瓷的加工难度高，尤其是，制作高精度的2D或3D工件。如何在生产效率、精度以及质量之间的平衡是一大挑战。[0003]在传统机械加工中，高精度和高生产效率是一对矛盾，为了提高生产效率和加工质量，制造商正在越来越多地依靠激光系统。然而，用激光系统处理脆性材料同样存在一定的困难。目前，已经有一些基于激光系统进行高精度和高效率的脆性材料的报道，但是，还没有一种低成本、精度高、可控性好的脆性材料加工方法。[0004]在加工制造过程中，脆性材料容易产生微裂缝和碎片。如果未适当控制裂缝或者碎片，切割时生成的裂缝会引起脆性材料不受控制的折断。为了克服这些问题，传