專利名稱：無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置，尤其涉及一種通過激光技術，不接觸石英玻璃管或石英玻璃棒，進行石英玻璃管斷管或石英玻璃棒斷棒的方法及其裝置。
背景技術：
石英玻璃管、石英玻璃棒的材料為一種堅硬而又易碎、化學性能穩定的SiO2材料，因為硬度高且易碎，所以很難切斷，目前主要是采用動態玻璃刀或砂輪機進行切斷，由于玻璃刀或砂輪片直接接觸石英玻璃管或石英玻璃棒時，易造成石英玻璃管損壞，合格率大幅下降，且生產效率低下。因此為提高產量和質量，降低能源消耗，降低勞動成本以及 降低勞動強度，急需一種不需要接觸石英玻璃制品完成自動切斷產品的切斷裝置及切斷方法。

發明內容
針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置。本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，該方法包括以下步驟 步驟A :采用激光發生器發射的激光束在石英玻璃制品表面燒制形成一斷管凹槽； 步驟B :采用氣動裝置對燒制有斷管凹槽的石英玻璃制品進行切斷。所述的石英玻璃制品為石英玻璃管或石英玻璃棒；
所述的步驟A之前還包括有一步驟AO :采用測徑儀測定連熔爐成型器向外輸出的石英玻璃制品的直徑尺寸，然后采用拉管機進行拉管。所述的步驟AO中測徑儀測定的直徑尺寸輸出至測徑儀外接的儀表中，并根據儀表顯示的直徑尺寸控制拉管機的拉制速度。所述的步驟AO中拉管機中設置有光電編碼器；
所述的步驟A具體包括以下幾個步驟
步驟Al :光電編碼器將拉管機的同步拉制速度的脈沖信號輸出至控制計算機或激光發生器的第一可編程控制器中，控制計算機或第一可編程控制器控制同步追蹤控制器實時跟蹤掃描移動的石英玻璃制品；
步驟A2:控制計算機或第一可編程控制器根據實時同步拉制速度的脈沖信號以及同步追蹤控制器實時掃描石英玻璃制品的位置信息，獲得石英玻璃制品通過激光發生器前方的實際長度尺寸；
步驟A3 :控制計算機或第一可編程控制器判斷該實際長度尺寸是否達到預定切割長度尺寸，當該實際長度尺寸達到預定切割長度尺寸后，控制計算機或第一可編程控制器控制激光發生器發出激光束，通過激光束在石英玻璃制品的表面燒制形成一斷管凹槽；同時控制計算機或第一可編程控制器向氣動裝置的第二可編程控制器發出切斷脈沖信號。所述的步驟B具體包括以下幾個步驟步驟BI :氣動裝置中第二可編程控制器控制氣缸運動，并通過氣缸控制切斷閥進行切
斷；
步驟B2 :經氣動裝置切斷后的石英玻璃制品自由下落至位于氣缸下方的產品收集架，該產品收集架具有自動分選翻轉臂，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀連接，根據測徑儀測定的直徑尺寸控制自動分選翻轉臂的翻轉方向。本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，該裝置包括激光自動切割裝置和氣動裝置；所述的激光自動切割裝置包括激光發生器、控制計算機和同步追蹤控制器，所述的氣動裝置包括第二可編程控制器、氣缸和切斷閥；所述的激光發生器、同步追蹤控制器均與控制計算機連接，所述的控制計算機與第二可編程控制器連接，所述的第二可編程控制器與氣缸連接，所述的氣缸與切斷閥連接。
本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，還包括拉管機，該拉管機中設置有光電編碼器，該光電編碼器與控制計算機連接，所述的拉管機與連熔爐的成型器之間設置有測徑儀，并且該測徑儀外接有儀表。本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，該裝置包括激光自動切割裝置和氣動裝置；所述的激光自動切割裝置包括激光發生器和同步追蹤控制器，所述的氣動裝置包括第二可編程控制器、氣缸和切斷閥；所述的同步追蹤控制器與激光發生器的第一可編程控制器連接，所述的第一可編程控制器與第二可編程控制器連接，所述的第二可編程控制器與氣缸連接，所述的氣缸與切斷閥連接。本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，還包括拉管機，該拉管機中設置有光電編碼器，光電編碼器與第一可編程控制器連接，所述的拉管機與連熔爐的成型器之間設置有測徑儀，且該測徑儀外接有儀表。所述的氣動裝置的下方設置有產品收集架，該產品收集架具有自動分選翻轉臂，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀連接。本發明具有的優點在于
本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置，可以保證產品質量，減少破口，保證切割管口、棒口截面的一致性，大大減少浪費，使操作更加安全，因激光切割對石英玻璃管或石英玻璃棒無接觸，所以對整個拉管系統沒有一點影響因此能提高拉管、拉棒速度，降低生產成本，減輕工人勞動強度，提高產量。


圖I是本發明提供的無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置的結構示意圖。圖中1_連熔爐；2_測徑儀；3_拉管機；4_激光發生器；5-氣缸；6_石英玻璃管或石英玻璃棒產品收集架；8_導向輪。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但不作為對本發明的限定。本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其切割裝置，尤其適用于石英玻璃管或石英玻璃棒制品的切割，在本實施例中提供一種適用于石英玻璃管或石英玻璃棒的無接觸激光切割方法及其切割裝置，其中的無接觸激光切割方法主要包括以下幾個步驟
步驟一連熔爐I中連續生產的石英玻璃管、石英玻璃棒經成型器成型后向外輸出，在導向輪8作用下不斷傳送至向水平拉管機3中，經拉管機3的拉出規定直徑尺寸的石英玻璃管或石英玻璃棒6 ;并且從成型器輸出后，在進入水平拉管機3進行拉管或拉棒之前，還要經過測徑儀2測定石英玻璃管或石英玻璃棒6的直徑尺寸，提前發現石英玻璃管或石英玻璃棒6的直徑變化情況，并將測定的石英玻璃管、石英玻璃棒的直徑尺寸輸出至儀表中進行顯示，再由人工根據石英玻璃管或石英玻璃棒6的直徑尺寸來控制拉管機3的拉制速度。步驟二 所述的拉管機3上設置有光電編碼器，光電編碼器將水平拉管機3的同步拉制速度的脈沖信號實時輸出至控制計算機或激光發生器4的第一可編程控制器(PLC)中，控制計算機或激光發生器4的第一可編程控制器控制同步追蹤控制器實時跟蹤掃描向前移動的石英玻璃管或石英玻璃棒6，控制計算機或激光發生器4的第一可編程控制器根據收到的實時同步拉制速度的脈沖信號以及同步追蹤控制器實時掃描石英玻璃管或石英·玻璃棒6的位置信息，獲得石英玻璃管或石英玻璃棒6通過激光發生器4前方的實際長度尺寸，當該實際長度尺寸達到預定切割長度尺寸后，控制計算機或激光發生器4的第一可編程控制器控制激光發生器4啟動，發出激光束，通過該激光束在石英玻璃管或石英玻璃棒6的表面燒制出所需的斷管凹槽，該斷管凹槽的深度(通過調節激光發生器4的功率來實現的)需要滿足氣動裝置進行斷管或斷棒的深度要求。步驟三完成激光束燒制斷管凹槽后，控制計算機或激光發生器4的第一可編程控制器向氣動裝置發出一切斷脈沖信號，氣動裝置中第二可編程控制器(PLC)接收到該斷管或斷棒脈沖信號后，根據該斷管或斷脈沖信號驅動氣動裝置中的氣缸5工作，推動切斷閥進行斷管或斷棒。步驟四切斷閥進行斷管或斷棒后，斷落的石英玻璃管或石英玻璃棒6自由下落到具有自動分選翻轉臂的產品收集架7上，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀2連接，測徑儀2中測定的石英玻璃管或石英玻璃棒6的直徑尺寸信息用于控制自動分選翻轉臂的翻轉，當該直徑尺寸符合規定的直徑尺寸要求時，通過自動分選翻轉臂將合格的產品翻轉至產品收集架7 —側的成品收集臺方向，當該直徑尺寸不符合規定的直徑尺寸要求時，則通過自動分選翻轉臂將不合格的產品翻轉至不合格品收集臺方向。通過成品收集臺、不合格品收集臺分別收集生產出的成品、不合格品。本發明還提供一種無接觸激光切割石英玻璃管或石英玻璃棒6的裝置，如圖I所示，該裝置包括激光自動切割裝置、氣動裝置、產品收集架7、拉管機3以及測徑儀2。所述的激光自動切割裝置包括控制計算機、激光發生器4以及同步追蹤控制器，或者激光自動切割裝置為具有第二可編程控制器的激光發生器4以及同步追蹤控制器。連熔爐I生產出的石英玻璃管或石英玻璃棒6經成型器中輸出至拉管機3中，并且在拉管機3與成型器之間還設置有測徑儀2，拉管機3中設置有光電編碼器，該光電編碼器連接有控制計算機或第二可編程控制器，當光電編碼器連接控制計算機時，控制計算機連接有激光發生器4、同步追蹤控制器；當光電編碼器連接第一可編程控制器時，第一可編程控制器連接同步追蹤控制器。通過控制計算機或第一可編程控制器接收光電編碼器發出的同步拉制速度脈沖信號。控制計算機或第一可編程控制器將該信號換算為石英玻璃管或石英玻璃棒6的長度尺寸，并判斷該長度尺寸是否達到預定切割的長度尺寸要求，當滿足要求時，控制計算機或第一可編程控制器控制激光發生器4啟動，同時控制同步追蹤控制器掃描石英玻璃管或石英玻璃棒6，激光發生器4通過激光束在石英玻璃管或石英玻璃棒6上燒制凹槽。該凹槽的深度滿足斷管需求。控制計算機或第一可編程控制器還與氣動裝置連接，具體為控制計算機或第一可編程控制器與氣動裝置中的第二可編程控制器連接，該第二可編程控制器與氣缸5連接，通過氣缸5推動切斷閥進行斷管或斷棒。并且在氣動裝置的下方設置有接收斷管或斷棒后的產品收集架7，該產品收集架7具有自動分選翻轉臂，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀2連接，通過測徑儀2測定的石英玻璃管或石英玻璃棒6的直徑尺寸來分選合格與不合格產品，當該直徑尺寸符合規定的直徑尺寸要求時，通過自動分選翻轉臂將合格的產品翻轉至7 —側的成品收集臺方向，當該直徑尺寸不等于規定的直徑尺寸要求時，則通過自動分選翻轉臂將不合格的產品翻轉至不合格品收集臺方向。通過成品收集臺、不合格品收集臺分別收集生產出的成品、不合格品。 本發明提供一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置，可以適用于各種拉管方法下生產的石英玻璃制品的切割，尤其適用于水平及豎直拉管方向下的石英玻璃制品的切割。本技術領域的技術人員在本發明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發明的保護范圍之內。本發明的保護范圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟A :采用激光發生器發射的激光束在石英玻璃制品表面燒制形成一斷管凹槽； 步驟B :采用氣動裝置對燒制 有斷管凹槽的石英玻璃制品進行切斷。
2.根據權利要求I所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，其特征在于，所述的石英玻璃制品為石英玻璃管或石英玻璃棒； 所述的步驟A之前還包括有一步驟AO :采用測徑儀測定連熔爐成型器向外輸出的石英玻璃制品的直徑尺寸，然后采用拉管機進行拉管。
3.根據權利要求2所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，其特征在于，所述的步驟AO中測徑儀測定的直徑尺寸輸出至測徑儀外接的儀表中，并根據儀表顯示的直徑尺寸控制拉管機的拉制速度。
4.根據權利要求3所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，其特征在于，所述的步驟AO中拉管機中設置有光電編碼器； 所述的步驟A具體包括以下幾個步驟 步驟Al :光電編碼器將拉管機的同步拉制速度的脈沖信號輸出至控制計算機或激光發生器的第一可編程控制器中，控制計算機或第一可編程控制器控制同步追蹤控制器實時跟蹤掃描移動的石英玻璃制品； 步驟A2:控制計算機或第一可編程控制器根據實時同步拉制速度的脈沖信號以及同步追蹤控制器實時掃描石英玻璃制品的位置信息，獲得石英玻璃制品通過激光發生器前方的實際長度尺寸； 步驟A3 :控制計算機或第一可編程控制器判斷該實際長度尺寸是否達到預定切割長度尺寸，當該實際長度尺寸達到預定切割長度尺寸后，控制計算機或第一可編程控制器控制激光發生器發出激光束，通過激光束在石英玻璃制品的表面燒制形成一斷管凹槽；同時控制計算機或第一可編程控制器向氣動裝置的第二可編程控制器發出切斷脈沖信號。
5.根據權利要求4所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括以下幾個步驟 步驟BI :氣動裝置中第二可編程控制器控制氣缸運動，并通過氣缸控制切斷閥進行切斷； 步驟B2 :經氣動裝置切斷后的石英玻璃制品自由下落至位于氣缸下方的產品收集架，該產品收集架具有自動分選翻轉臂，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀連接，根據測徑儀測定的直徑尺寸控制自動分選翻轉臂的翻轉方向。
6.一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，其特征在于，該裝置包括激光自動切割裝置和氣動裝置；所述的激光自動切割裝置包括激光發生器、控制計算機和同步追蹤控制器，所述的氣動裝置包括第二可編程控制器、氣缸和切斷閥；所述的激光發生器、同步追蹤控制器均與控制計算機連接，所述的控制計算機與第二可編程控制器連接，所述的第二可編程控制器與氣缸連接，所述的氣缸與切斷閥連接。
7.根據權利要求6所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，其特征在于，還包括拉管機，該拉管機中設置有光電編碼器，該光電編碼器與控制計算機連接，所述的拉管機與連熔爐的成型器之間設置有測徑儀，并且該測徑儀外接有儀表。
8.一種無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，其特征在于，該裝置包括激光自動切割裝置和氣動裝置；所述的激光自動切割裝置包括激光發生器和同步追蹤控制器，所述的氣動裝置包括第二可編程控制器、氣缸和切斷閥；所述的同步追蹤控制器與激光發生器的第一可編程控制器連接，所述的第一可編程控制器與第二可編程控制器連接，所述的第二可編程控制器與氣缸連接，所述的氣缸與切斷閥連接。
9.根據權利要求8所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，其特征在于，還包括拉管機，該拉管機中設置有光電編碼器，光電編碼器與第一可編程控制器連接，所述的拉管機與連熔爐的成型器之間設置有測徑儀，且該測徑儀外接有儀表。
10.根據權利要求7或9所述的無接觸激光切割石英玻璃制品的裝置，其特征在于，所述的氣動裝置的下方設置有產品收集架，該產品收集架具有自動分選翻轉臂，并且該自動分選翻轉臂與測徑儀連接。
全文摘要
本發明公開了一種無接觸激光切割石英玻璃制品的方法及其裝置，該方法具體為石英玻璃制品首先經激光發生器發射的激光束燒制形成一斷管凹槽，然后再經過氣動裝置進行切斷。本發明提供的切割石英玻璃制品裝置包括激光自動切割裝置和氣動裝置。本發明提供的激光切割方法及其裝置可以保證產品質量，減少破口，保證切割管口、棒口截面的一致性，減少浪費，使操作更加安全，因激光切割對石英玻璃管或石英玻璃棒無接觸，所以能提高拉管、拉棒速度，降低生產成本，減輕工人勞動強度，提高產量。
文檔編號C03B33/085GK102898014SQ201210372279
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者陳士斌, 周明強, 馬傳和, 徐同根, 許志仁 申請人:江蘇太平洋石英股份有限公司