[发明专利]一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法及装置

权利要求书

1.一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：包括一个利用激光聚焦方法在具有规则弧面的玻璃内形成损伤点的过程，还包括一个在具有规则弧面的玻璃内移动激光聚焦点的过程，其中，所述玻璃与激光聚焦点的间距可调，且玻璃自身旋转使得激光聚焦点在沿玻璃周向方向的不同区域进行雕刻，激光聚焦点上下移动对沿玻璃长度方向的不同区域进行雕刻。

2.根据权利要求1所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：将具有规则弧面的玻璃设置在一旋转的机械手夹具上，将所述的机械手夹具设置在一个Y方向运动部件上；在具有规则弧面的玻璃的旁边设置高速振镜系统，将所述的高速振镜系统设置在一个Z方向运动部件上；通过移动Z方向运动部件来改变高速振镜系统的空间位置从而移动激光聚焦点，通过移动Y方向运动部件以改变玻璃与激光聚焦点的间距，通过对机械手夹具进行旋转来改变激光聚焦点在玻璃周向方向的雕刻区域。

3.根据权利要求2所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：Y方向运动部件与Z方向运动部件分开设置。

4.根据权利要求1所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：所述的雕刻区域可以划分为多个规则或不规则的雕刻分区，在划分不规则雕刻分区时，先框选第一块雕刻分区，再依次框选所需雕刻的下一个雕刻分区，直至完成所有雕刻分区的划分。

5.根据权利要求4所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：每个雕刻分区的雕刻顺序可以根据需要由人工进行编排，玻璃结合位移路径按照雕刻顺序移动使激光聚焦点雕刻相应的雕刻分区。

6.根据权利要求2所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：在Y轴方向将被雕刻区域划分为至少两层平行的雕刻区块，在Y轴方向最里层或最外层雕刻完X-Z轴方向的雕刻分区后，再外移或内移一层雕刻本层的X-Z轴方向的雕刻分区，直至完成Y轴方向各分层区块的雕刻。

7.根据权利要求6所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：在雕刻过程中，记忆每个已完成雕刻的雕刻分区的X、Y、Z轴的坐标数据及已完成的雕刻点数。

8.根据权利要求7所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：在断电或雕刻系统重启后，可手动输入已完成的大致雕刻点数，玻璃即移动至记忆的上次所处的坐标位置，以进入下一步雕刻。

9.根据权利要求1所述的一种在具有规则弧面的玻璃内雕刻三维图像的方法，其特征是：所述的具有规则弧面的玻璃的形状为圆筒形或圆柱形。

10.一种基于权利要求1所述方法的在玻璃内雕刻三维图像的装置，其特征是：包括支架、机械手夹具及设置在支架上的移动定位机构及高速振镜系统，其中，所述的玻璃设置在机械手夹具上，机械手夹具连接有用于其旋转的驱动机构，所述的移动定位机构包括两个独立的Y方向运动部件和一个Z方向运动部件，机械手夹具设置在所述的Y方向运动部件上，高速振镜系统则设置在Z方向运动部件上。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征是：所述的高速振镜系统包括高速振镜、反射镜与激光源，利用反射镜将来自激光源的激光射向所述的高速振镜，激光源的出射方向与Y方向运动部件的运动轨迹垂直。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征是：所述的机械手夹具为三爪卡盘，所述的驱动机构包括电机、小皮带轮与转盘，所述的转盘设置在三爪卡盘下方，在小皮带轮与转盘上套有皮带，电机驱动小皮带轮旋转带动转盘转动。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征是：所述的机械手夹具为三爪卡盘，所述的驱动机构包括电机、减速机、小齿轮与大齿盘，所述的大齿盘设置在三爪卡盘下方，小齿轮与大齿盘相啮合，电机通过减速机驱动小齿轮旋转，进而带动大齿盘及三爪卡盘转动。

14.根据权利要求10所述的装置，其特征是：所述的Y方向运动部件和Z方向运动部件均各自与一个驱动装置连接，所述的驱动装置均由丝杆螺母副和伺服电机连接构成，任意一个所述的伺服电机均与一个控制器连接。

15.根据权利要求10所述的装置，其特征是：所述的具有规则弧面的玻璃的形状为圆筒形或圆柱形。