CN207057852U - 一种激光打标机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种激光打标机，包括激光器、加工平台和打标机控制器，打标机控制器控制聚焦激光束与加工平台的相对位置，激光器发出的激光依次经过扩束镜、扫描振镜系统和聚焦透镜后投射到加工平台上，聚焦透镜处设置有焦点指示装置，焦点指示装置包括至少两个激光笔，激光笔倾斜设置在聚焦透镜外围，并且激光笔射出的光线在焦点处相交，聚焦透镜处还设置有三个测距传感器，三个测距传感器呈三角状围绕聚焦透镜设置，三个测距传感器所在的平面与聚焦透镜的聚焦平面平行，加工平台的连接有俯仰摆动装置。可快速将激光打标机的激光焦点设置在工件需要打印图案的起点位置，可将工件上打标平面调整至与聚焦平面平行的状态，提高打印精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及打标机技术领域，具体来说，涉及一种激光打标机。
背景技术
激光打标机是利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记，打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形，一般的激光打标机将激光头与放料装置均固定在工作台上，两者均通过电脑程序控制作业，激光发射器设置在工作台底部，激光发射机发射出能量较高的激光传输到激光头上，激光头上设有振镜，用来调节激光的雕刻点。
现有的激光打标机中，在更换不同形状的打印工件后需要重新对焦以使激光光束焦点能够准确的落在打印图案的的起点，但是现有的振镜头一般都没有校准装置，所以在调整的过程中都需要大量的操作，这样既费时有费力，不利于快速的对工件进行雕刻打标。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种激光打标机，可解决上述问题。
为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种激光打标机，包括激光器、加工平台和打标机控制器，所述打标机控制器控制聚焦激光束与加工平台的相对位置，所述激光器为波长1.5微米到1.7微米的掺铒光纤激光器，所述激光器发出的激光依次经过扩束镜、扫描振镜系统和聚焦透镜后投射到加工平台上，所述聚焦透镜处设置有焦点指示装置，所述焦点指示装置包括至少两个激光笔，所述激光笔倾斜设置在所述聚焦透镜外围，并且所述激光笔射出的光线在焦点处相交，所述聚焦透镜处还设置有三个测距传感器，三个所述测距传感器呈三角状围绕所述聚焦透镜设置，三个所述测距传感器所在的平面与所述聚焦透镜的聚焦平面平行，所述加工平台连接有俯仰摆动装置，所述俯仰摆动装置包括底座，所述底座上设置有弧形导轨，所述弧形导轨滑动连接弧形滑座，所述弧形滑座连接所述加工平台，所述底座上安装有电机和传动机构，所述底座连接十字滑台，所述十字滑台连接有竖直升降机构，所述扫描振镜系统、测距传感器、电机、十字滑台和竖直升降机构均连接打标机控制器。
进一步地，所述激光器的脉冲宽度从几十飞秒到毫秒量级。
进一步地，所述传动机构为蜗轮蜗杆传动结构。
进一步地，所述竖直升降机构包括伺服驱动电机和滚珠丝杠螺母副。
本实用新型的有益效果：可快速将激光打标机的激光焦点设置在工件需要打印图案的起点位置，可将工件上打标平面调整至与聚焦平面平行的状态，提高打印精度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本实用新型实施例所述的激光打标机的结构示意图；
图2是根据本实用新型实施例所述的激光笔安装时的示意图。
图中：
1、激光器；2、打标机控制器；3、扩束镜；4、扫描振镜系统；5、聚焦透镜；6、加工平台；7、激光笔；8、测距传感器；9、底座；10、弧形导轨；11、弧形滑座；12、电机；13、十字滑台；14、竖直升降机构；15、固定柱；16、连接柱；17、卡扣。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-2所示，根据本实用新型实施例所述的一种激光打标机，包括激光器1、加工平台6和打标机控制器2，所述打标机控制器2控制聚焦激光束与加工平台6的相对位置，所述激光器1为波长1.5微米到1.7微米的掺铒光纤激光器，所述激光器1发出的激光依次经过扩束镜3、扫描振镜系统4和聚焦透镜5后投射到加工平台6上，所述聚焦透镜5处设置有焦点指示装置，所述焦点指示装置包括至少两个激光笔7，所述激光笔7倾斜设置在所述聚焦透镜5外围，并且所述激光笔7射出的光线在焦点处相交，所述聚焦透镜5处还设置有三个测距传感器8，三个所述测距传感器8呈三角状围绕所述聚焦透镜5设置，三个所述测距传感器8所在的平面与所述聚焦透镜5的聚焦平面平行，所述加工平台6连接有俯仰摆动装置，所述俯仰摆动装置包括底座9，所述底座9上设置有弧形导轨10，所述弧形导轨10滑动连接弧形滑座11，所述弧形滑座11连接所述加工平台6，所述底座9上安装有电机12和传动机构，所述底座9连接十字滑台13，所述十字滑台13连接有竖直升降机构14，所述扫描振镜系统4、测距传感器8、电机12、十字滑台13和竖直升降机构14均连接打标机控制器2。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述激光器1的脉冲宽度从几十飞秒到毫秒量级。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述传动机构为蜗轮蜗杆传动结构。
在本实用新型的一个具体实施例中，所述竖直升降机构14包括伺服驱动电机和滚珠丝杠螺母副。
为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。
待加工的工件对1.5微米～1.7微米波长附近激光有一定的吸收，因此1.5微米～1.7微米波长激光可以实现由金属材料、有机材料、无材料、半导体材料及复合材料等构成待打标的工件的激光打标。
激光器1发出的激光束经扩束镜3后，使激光束得到扩束和准直，之后激光束入射到由x轴和Y轴振镜组成的扫描振镜系统4上。扫描振镜在打标机控制器2的控制下产生快速摆动，使激光束在X、Y两维方向上进行扫描。光束经扫描振镜系统4后由平场聚焦透镜5聚焦到打标工件上。这样，经过连续不断的这一过程，预先编排好的字符、图形等标记内容就灼刻在工件表面上。
扩束镜3、扫描振镜系统4和聚焦透镜5设置于一壳体中，壳体的侧壁上设置有固定柱15，固定柱15上设置有螺纹孔，连接柱16上设置有与螺纹孔对应的螺杆，连接柱16上设置有用于卡接激光笔7的卡扣17，通过固定柱15和连接柱16的螺纹连接的作用能够大大提高激光笔7的调节范围，保证两根激光笔7射出光束能能够时刻在激光的焦点出相交，大大提高本产品的实用性。当更换工件后，需要将激光束的焦点对准工件的打标平面，激光笔7的射出的光线在焦点处相交，根据激光笔7的射出的光线的交点并通过十字滑台13和竖直升降机构14使工件三维移动从而让人们快速而又准确的将激光的焦点对准工件的打标平面，并且让设备的工作效率达到最高，提高设备的工作效率，降低能源的消耗。
壳体上固定安装测距传感器8，测距传感器8可用于测量其与工件的打标平面之间的距离，并将其测得的距离数值反馈到打标机控制器2上。三个测距传感器8围绕所述聚焦透镜5三角状分布，这种设置方式可使三个测距传感器8确定一个平面；而将三个测距传感器8所在的平面设得与聚焦透镜5的聚焦平面平行，可通过俯仰摆动装置设置加工平台6的俯仰角度，以使三个测距传感器8所在平面与工件上打标平面平行，进而使聚焦透镜5的聚焦平面与工件上打标平面平行，提高了打标精度。
当三个测距传感器8测得其到打标平面之间的距离不相等，打标机控制器2控制俯仰摆动装置进行俯仰摆动，直到，三个测距传感器8测得其到打标平面之间的距离相等为止。
俯仰摆动装置包括底座9、弧形滑座11、电机12和传动结构，弧形滑座11为输出构件，底座9具有与弧形滑座11配合的弧形导轨10，弧形滑座11贴合于弧形导轨10上，底座9紧固安装于十字滑台13上，电机12和传动结构均安装于底座9上，且传动结构传动连接于弧形滑座11与电机12上。弧形滑座11的设置，主要用于支撑并带动加工平台6进行上下俯仰摆动运动；底座9的设置，可实现俯仰摆动装置在十字滑台13上的安装固定，底座9上弧形导轨10的设置，主要用于供弧形滑座11进行导向滑动，从而利于通过弧形滑座11带动加工平台6进行上下俯仰摆动。传动结构的设置，主要用于将电机12输出的转动能减速传动输送至弧形滑座11上。传动结构为蜗轮蜗杆传动结构。蜗轮蜗杆传动结构具有传动精度高、传动平稳、结构紧凑的特点，利于保证俯仰摆动角度的精确性和摆动的平稳性，并利于保证俯仰摆动装置结构的紧凑性。
本实用新型实施例所述的激光打标机的电源线通过设置逆变器的线路连接有蓄电池，蓄电池通过设置有太阳能市电互补控制器的线路电连接太阳能电池板和市电网络，太阳能电池板由多块电池片拼接而成，相邻两块电池片之间通过锡铜带焊接，锡铜带为多段镂空结构，它由实体段和镂空段交替布置连接。锡铜带设计成镂空结构，避免了锡溢流，避免了“拉锡现象”的产生，使得电池片上覆盖的锡铜带的面积减小，减小了折光率，从而提高了太能电池板的光电转换效率。
综上，借助于本实用新型的上述技术方案，可快速将激光打标机的激光焦点设置在工件需要打印图案的起点位置，可将工件上打标平面调整至与聚焦平面平行的状态，提高打印精度。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种激光打标机，包括激光器（1）、加工平台（6）和打标机控制器（2），其特征在于，所述打标机控制器（2）控制聚焦激光束与加工平台（6）的相对位置，所述激光器（1）为波长1.5微米到1.7微米的掺铒光纤激光器，所述激光器（1）发出的激光依次经过扩束镜（3）、扫描振镜系统（4）和聚焦透镜（5）后投射到加工平台（6）上，所述聚焦透镜（5）处设置有焦点指示装置，所述焦点指示装置包括至少两个激光笔（7），所述激光笔（7）倾斜设置在所述聚焦透镜（5）外围，并且所述激光笔（7）射出的光线在焦点处相交，所述聚焦透镜（5）处还设置有三个测距传感器（8），三个所述测距传感器（8）呈三角状围绕所述聚焦透镜（5）设置，三个所述测距传感器（8）所在的平面与所述聚焦透镜（5）的聚焦平面平行，所述加工平台（6）连接有俯仰摆动装置，所述俯仰摆动装置包括底座（9），所述底座（9）上设置有弧形导轨（10），所述弧形导轨（10）滑动连接弧形滑座（11），所述弧形滑座（11）连接所述加工平台（6），所述底座（9）上安装有电机（12）和传动机构，所述底座（9）连接十字滑台（13），所述十字滑台（13）连接有竖直升降机构（14），所述扫描振镜系统（4）、测距传感器（8）、电机（12）、十字滑台（13）和竖直升降机构（14）均连接打标机控制器（2）。
2.根据权利要求1所述的激光打标机，其特征在于，所述激光器（1）的脉冲宽度从几十飞秒到毫秒量级。
3.根据权利要求1所述的激光打标机，其特征在于，所述传动机构为蜗轮蜗杆传动结构。
4.根据权利要求1所述的激光打标机，其特征在于，所述竖直升降机构（14）包括伺服驱动电机和滚珠丝杠螺母副。
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