市場(chǎng)應(yīng)用背景
玻璃加工中，打孔效率直接關(guān)乎企業(yè)的生產(chǎn)周期與經(jīng)濟(jì)效益。面對(duì)消費(fèi)電子、建筑幕墻及新能源等行業(yè)對(duì)玻璃需求的快速增長(zhǎng)，傳統(tǒng)加工方式效率不足的問(wèn)題凸顯并推動(dòng)行業(yè)尋找更高效的精密加工方案。激光鉆孔技術(shù)憑借其優(yōu)勢(shì)，已在手機(jī)蓋板、車(chē)載顯示、光伏玻璃等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，并逐漸取代傳統(tǒng)工藝成為高精度玻璃加工的主流選擇。
激光鉆孔原理
聚焦高能脈沖激光逐點(diǎn)蝕除玻璃材料，通過(guò)振鏡系統(tǒng)精準(zhǔn)控制焦點(diǎn)路徑。采用自下而上的螺旋式掃描策略，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穿透控制。其核心優(yōu)勢(shì)如下：
● 最大孔徑能力：60mm。
● 崩邊控制：≤250μm（肉眼不可見(jiàn)級(jí)）。
● 場(chǎng)景覆蓋：微孔陣列、錐度孔、玻璃管鉆孔等全場(chǎng)景適配。
傳統(tǒng)水刀工藝的局限性
傳統(tǒng)高壓水射流玻璃切割工藝面臨多重效率瓶頸：
● 加工速度慢：依賴高壓水混合磨料機(jī)械侵蝕的漸進(jìn)式切削限制了加工速率。
● 輔助時(shí)間長(zhǎng)：噴頭動(dòng)態(tài)響應(yīng)遲緩，在多孔加工中輔助時(shí)間占比高達(dá)40%。
● 微加工精度低：最小孔徑通常≥0.8mm，難以滿足電子器件等精細(xì)加工要求。
● 工序繁瑣：壓力調(diào)節(jié)、磨料更換等輔助操作進(jìn)一步降低了整體效率。
激光切割方案的核心優(yōu)勢(shì)
● 極致效率：微秒級(jí)光能汽化材料，非接觸加工消除機(jī)械慣性限制，理論加工速度可達(dá)水刀切割的10-100倍。
● 卓越精度與靈活性：振鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)定位跳轉(zhuǎn)，數(shù)字化控制實(shí)現(xiàn)“零”輔助時(shí)間，同一平臺(tái)無(wú)縫集成打標(biāo)、鉆孔、切割等多功能。
● 廣泛應(yīng)用價(jià)值：
(1) 建筑玻璃：安裝孔加工效率提升4-6倍。
(2) 電子玻璃：精密切割0.1mm級(jí)微孔陣列。
(3) 異形加工：復(fù)雜圖案一次成型，無(wú)需換型，大幅縮短交貨周期。
01 激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器在玻璃激光鉆孔應(yīng)用解決方案
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)玻璃激光鉆孔應(yīng)用硬件方案
- 24DI：接原點(diǎn)、限位等光電開(kāi)關(guān)；
- 20DO：相機(jī)飛拍接口、繼電器輸出；
- 4路脈沖輸出：接步進(jìn)/伺服驅(qū)動(dòng)器；
- 2路掃描振鏡接口：接X(jué)Y2-100協(xié)議掃描振鏡；
- Fiber激光器接口：可接光纖、CO2、YAG激光器；
- Laser激光器接口：支持IPG-YLR以及24V控制信號(hào)激光器；
- EtherCAT接口：接EtherCAT總線驅(qū)動(dòng)器與IO模塊；
- ETHERNET接口：百兆網(wǎng)口，用于PC電腦連接。
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)玻璃激光鉆孔應(yīng)用演示案例
采用正運(yùn)動(dòng)技術(shù)ZLaserMarking激光切割系統(tǒng) ，用戶可調(diào)整激光功率、掃描速度、線間距等關(guān)鍵參數(shù)，以及完成連續(xù)軌跡加工控制，精準(zhǔn)控制激光束沿著預(yù)設(shè)的加工軌跡移動(dòng)，對(duì)指定玻璃加工區(qū)域進(jìn)行鉆孔。
ZLaserMarking激光切割系統(tǒng)核心功能
- 高精度的振鏡校正：提供高精度視覺(jué)校正接口，與振鏡坐標(biāo)系矩陣變換實(shí)現(xiàn)多振鏡組高精度拼接。
- 智能排版功能：自動(dòng)計(jì)算最短的切割路徑，減少不必要的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備工作效率最大化。支持主流的設(shè)計(jì)文件格式（如DXF、AI、SVG等）。
- 高精度控制：支持高精度視覺(jué)多點(diǎn)振鏡校正，伺服軸反向間距、螺距補(bǔ)償、二維補(bǔ)償?shù)榷喾N平臺(tái)校正。
- 圖形編輯功能：支持矢量化、圖片、文本、條碼處理、圖形編輯，提供豐富的功能，支持多種文件格式的導(dǎo)入和處理。
- 豐富的工藝：支持單向、雙向、環(huán)形、放射等多種軌跡填充方式，正弦、螺旋、8字形等異化曲線工藝。
薄膜激光切割操作流程
玻璃加工中粉塵碎渣的控制策略
在激光切割玻璃過(guò)程中，微裂紋的生成會(huì)伴隨產(chǎn)生細(xì)小粉塵與碎渣。這些碎屑易堆積于切割縫隙，阻礙能量傳導(dǎo)與散熱，進(jìn)而引發(fā)玻璃碎裂或爆裂。為減少碎屑積累，需協(xié)同優(yōu)化以下關(guān)鍵要素：
01 切割方向控制：重力與負(fù)壓協(xié)同排屑
利用玻璃對(duì)激光的高透過(guò)率，將聚焦點(diǎn)定位在玻璃下表面，采用自下而上的分層切割方式 。同時(shí)，在切割位置下方配置抽風(fēng)裝置，通過(guò)重力與負(fù)壓的協(xié)同作用，將碎渣與粉塵定向?qū)щx切割區(qū)，避免切割工藝中的干擾，保障加工穩(wěn)定性。如下圖所示。
02 切割軌跡設(shè)計(jì)：構(gòu)建高效排屑通道
單一自下而上切割仍不足以完全清除碎屑。由于激光單線切割縫寬通常＜100μm，需通過(guò)多線切割擴(kuò)縫形成排屑通道。關(guān)鍵控制參數(shù)包括：
● 動(dòng)態(tài)線距調(diào)節(jié)：根據(jù)激光功率、玻璃厚度實(shí)時(shí)優(yōu)化線圈間距；
● 軌跡優(yōu)化：采用平行線或螺旋漸開(kāi)線路徑，確保切割連續(xù)性；
● 激光走向策略：由內(nèi)向外/由外向內(nèi)的軌跡走向配合多線間距調(diào)控，可減少邊緣崩邊尺寸，提升斷面質(zhì)量。
03 加工參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)控
影響切割效果的核心參數(shù)包括：標(biāo)刻速度、開(kāi)/關(guān)光延時(shí)、拐點(diǎn)延時(shí)、激光頻率、激光脈寬、激光能量占空比、螺旋線半徑、螺旋線間距、深雕層高等。
參數(shù)優(yōu)化要點(diǎn)：
● 標(biāo)刻速度：直接影響切割效率。速度過(guò)快導(dǎo)致切割深度不足、熱量?jī)?nèi)部堆積，引發(fā)爆裂；速度過(guò)慢則使過(guò)量熱能在碎屑排出前將其重熔，同樣易導(dǎo)致爆裂。
● 其他參數(shù)：需根據(jù)具體玻璃材料特性、激光器類(lèi)型及功率進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整，確保形成有效切割的同時(shí)，熱量輸入與碎屑排出達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。
方案應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
- 控制集成，穩(wěn)定可靠：單張板卡集成振鏡與伺服控制，確保多軸協(xié)同的實(shí)時(shí)性與系統(tǒng)穩(wěn)定性。
- 接口豐富，降低成本：集成EtherCAT總線、脈沖、模擬量、高速I(mǎi)O等主流接口，簡(jiǎn)化硬件架構(gòu)，有效降低設(shè)備控制成本。
- 高效鉆孔，靈活聯(lián)動(dòng)：支持2.5D振鏡控制，掃描振鏡XYZ聯(lián)動(dòng)加工，顯著提升鉆孔效率與精度。
- 多軸精密插補(bǔ)：支持伺服軸與掃描振鏡的復(fù)雜軌跡協(xié)同（直線、螺旋線、漸開(kāi)線等），滿足高精度、復(fù)雜路徑加工需求。
- 靈活二次開(kāi)發(fā)：板卡支持二次開(kāi)發(fā)，提供C++、C#等多種開(kāi)發(fā)方式的專用激光函數(shù)庫(kù)及應(yīng)用案例。
- 脫機(jī)運(yùn)行，穩(wěn)定保障：支持脫機(jī)控制運(yùn)行，可加載多個(gè)脫機(jī)程序，通過(guò)IO或API函數(shù)靈活觸發(fā)，確保系統(tǒng)加工過(guò)程穩(wěn)定可靠。
獨(dú)立式激光振鏡運(yùn)動(dòng)控制器ZMC408SCAN-V22，集成激光控制、振鏡控制和總線軸/脈沖軸控制，助您實(shí)現(xiàn)高效精確的EtherCAT總線運(yùn)動(dòng)控制+激光振鏡解決方案。
▌ 16軸運(yùn)動(dòng)控制，支持點(diǎn)到點(diǎn)到多軸同步控制；
▌ 2路帶反饋激光振鏡接口、1路LASER和1路 FIBER激光電源專用接口；
▌ 支持一維/二維/三維PSO功能，可做視覺(jué)飛拍、精密點(diǎn)膠和激光能量控制；
▌ 激光振鏡控制與運(yùn)動(dòng)控制相互融合，可靈活構(gòu)建多軸聯(lián)動(dòng)等方式的激光加工系統(tǒng)；
▌ 多維位置同步輸出PSO，板載24路通用輸入和20路通用輸出，其中4路高速色標(biāo)鎖存，4路PSO和8路PWM輸出。
為了幫助您更好地、更快速的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用玻璃激光鉆孔解決方案，我們準(zhǔn)備了詳細(xì)的說(shuō)明文檔。進(jìn)一步了解其使用方法、參數(shù)配置及實(shí)際應(yīng)用案例，聯(lián)系電話400-089-8936。
正運(yùn)動(dòng)技術(shù)專注于運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)研究和通用運(yùn)動(dòng)控制軟硬件產(chǎn)品的研發(fā)，是國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。正運(yùn)動(dòng)技術(shù)匯集了來(lái)自華為、中興等公司的優(yōu)秀人才，在堅(jiān)持自主創(chuàng)新的同時(shí)，積極聯(lián)合各大高校協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制基礎(chǔ)技術(shù)的研究，是國(guó)內(nèi)工控領(lǐng)域發(fā)展最快的企業(yè)之一，也是國(guó)內(nèi)少有、完整掌握運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)和實(shí)時(shí)工控軟件平臺(tái)技術(shù)的企業(yè)。主要業(yè)務(wù)有：運(yùn)動(dòng)控制卡_運(yùn)動(dòng)控制器_EtherCAT運(yùn)動(dòng)控制卡_EtherCAT控制器_運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)_視覺(jué)控制器__運(yùn)動(dòng)控制PLC_運(yùn)動(dòng)控制_機(jī)器人控制器_視覺(jué)定位_XPCIe/XPCI系列運(yùn)動(dòng)控制卡等。
|
