[发明专利]玻璃工件激光处理系统及方法

说明书

本发明公开一种玻璃工件激光处理系统及方法。系统包括框架、改质装置及下料装置。改质装置包括设置于框架的第一激光模块。下料装置包括设置于第二框架的第二激光模块、中空承载件及夹持模块、设置于中空承载件的加热器，以及设置于夹持模块的冷却器。方法包括改质工序、判断工序及下料工序。改质工序中，沿加工轮廓线将第一激光光束照射至玻璃工件以使玻璃工件沿加工轮廓线断续地改质。根据判断工序进行下料工序，令玻璃工件的受改质处产生裂痕，裂痕将玻璃工件划分为外周区域及内部区域，且改变玻璃工件的温度而变形，以将外周区域与内部区域分离。

技术领域

本发明涉及一种玻璃工件激光处理系统及方法，特别是涉及一种几乎无材料牺牲宽度的玻璃工件激光处理系统及方法。

背景技术

在以往处理玻璃工件的系统及方法中，通常会利用机械研磨法、激光剥蚀法等方法进行切割。若是利用机械研磨法对玻璃工件进行切割，在成品的边缘通常会有约100～150微米的边缘崩缺(chipping)，在加工轮廓线上会有约200微米的材料牺牲宽度。此外，在切割出直径100毫米厚度3毫米的玻璃时，大约需要20～30分钟。而且，因成品的边缘的算术平均粗糙度Ra会大于1微米，而需要另外进行平滑化的表面处理，使成品的边缘的算术平均粗糙度Ra小于1微米。

若是利用激光剥蚀法对玻璃工件进行切割，在成品的边缘通常会有约30～50微米的边缘崩缺，在加工轮廓线上会有约50～100微米的材料牺牲宽度。此外，在切割出直径100毫米厚度3毫米的玻璃时，大约需要10～15分钟。而且，因成品的边缘的算术平均粗糙度Ra会大于1微米，而需要另外进行平滑化的表面处理，使成品的边缘的算术平均粗糙度Ra小于1微米。

若是要在短加工时间内对玻璃工件切割出边缘崩缺小，材料牺牲宽度小，且避免进一步对切割边缘进行平滑化的表面处理，则恐不适合使用以往的加工处理系统及方法。

发明内容

有鉴于以上的问题，本发明提出一种玻璃工件激光处理系统及方法，可获得边缘崩缺小、材料牺牲宽度小、加工时间短、切割边缘的算术平均粗糙度Ra小的成品。

本发明的一实施例提出一种玻璃工件激光处理系统，其包括一框架、一改质装置及一下料装置。改质装置包括一第一激光模块。第一激光模块设置于框架。第一激光模块用以产生一第一激光光束以对一玻璃工件改质。下料装置包括一第二激光模块、一中空承载件、一加热器、一夹持模块及一冷却器。第二激光模块设置于框架。第二激光模块用以产生一第二激光光束且用以使玻璃工件升温。中空承载件设置于框架。中空承载件用以承载玻璃工件且接触玻璃工件的一外周区域。加热器设置于中空承载件。加热器用以使外周区域升温。夹持模块设置于框架。夹持模块用以夹持玻璃工件的一内部区域。冷却器设置于夹持模块。冷却器用以使内部区域降温。

本发明的一实施例提出一种玻璃工件激光处理方法，其包括一改质工序、一下料工序及一判断工序。改质工序中，沿一加工轮廓线将一第一激光光束照射至一玻璃工件，使玻璃工件中沿加工轮廓线断续地改质。下料工序中，令玻璃工件的受改质处产生裂痕，裂痕将玻璃工件划分为一外周区域及位于外周区域之内的一内部区域，且改变玻璃工件的温度而使的变形，使外周区域的内部尺寸与内部区域的外缘尺寸的差异达到一阈值，以将外周区域与内部区域相分离。在判断工序中，在下料工序之前，计算根据γ值判断所要进行的下料工序，其中表示加工轮廓线的等效直径，d表示加工轮廓线至玻璃工件的外缘的等效距离，t表示玻璃工件的厚度。

根据本发明的一实施例的玻璃工件激光处理系统及玻璃工件激光处理方法，通过将激光光束照射至玻璃工件使玻璃工件断续地改质，且令玻璃工件的受改质处产生裂痕，进一步将玻璃工件分离，所获得的外周区域与内部区域的边缘崩缺小，外周区域与内部区域之间的材料牺牲宽度几乎为零，加工时间短，切割边缘的算术平均粗糙度Ra小。

以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明