CN103418911A - 窄小空间激光打标方法及其打标机 - Google Patents

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Abstract

本发明的窄小空间激光打标方法，其特征在于：在激光打标机的F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜，被打标工件的打标表面到全反射镜与激光光轴的交点距离加上全反射镜与激光光轴的交点到F-θ透镜组的距离之和，等于F-θ透镜组的焦距长度。本发明窄小空间激光打标机，包括激光器系统、扩束透镜组、振镜头、F-θ透镜组、计算机控制系统和全反射镜，激光器系统输出的激光通过扩束透镜组后进入振镜头的激光入射孔，F-θ透镜组安装在振镜头的激光出射孔，全反射镜安装在F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内，并与激光光轴成45度角。本发明的窄小空间激光打标方法及窄小空间激光打标机可以对要打标表面上方空间很小的工件进行激光打标。

Description

窄小空间激光打标方法及其打标机
技术领域
本发明涉及一种激光打标方法和设备，特别是涉及窄小空间激光打标方法及其打标机。
背景技术
激光打标是利用高能量的激光束照射在工件表面，光能瞬时变成热能，使工件表面材料迅速产生蒸发，从而在工件表面刻出任意所需要的文字和图形，以作为永久标志，适于金属、塑料、玻璃、木材、皮革等各种材料。
专利申请号为02228748.5的一种高速激光打标机。它包括激光器系统、扩束透镜组、振镜头、F-θ透镜组和计算机控制系统。所述振镜头是由计算机控制的两维伺服电机带动两个反射镜作高速度、高精度、短矢量的转动，从而使进入振镜头的激光束经过两次反射，出射光束通过F-θ透镜组后，所形成的光斑在同一焦平面内作两维高速移动，通过控制激光脉冲的频率和脉宽，从而形成由密集点阵组成的标记。该方法实现了高速度、高精度的激光打标。
虽然专利申请号为02228748.5高速激光打标机提供了快速打标的方法和设备，但是，此打标机由于其振镜头由两维伺服电机及反射镜组成，再加上振镜头下方的F-θ透镜组，其尺寸比较大，并且，F-θ透镜组焦距的长度都在都在100mm以上，一般振镜头、F-θ透镜组的尺寸加上F-θ透镜组焦距的长度大于350mm，也就是说，如果要对一工件进行打标，打标表面上方必须有350mm以上的空间，因此，普通激光打标机对于窄小空间或打标位置有特殊要求的需要打标的地方则无能为力，例于，家用电饭煲的内胆的内侧壁上，要刻上用户煮饭盛水的参考刻度线，现有的打标机的振镜头尺寸太大，不能伸到电饭煲的内胆内对其进行打标。
发明内容
本发明的目的是提供一种窄小空间激光打标方法，采用此方法能实现在窄小空间内激光打标，进一步的目的是提供一种窄小空间激光打标机，此窄小空间激光打标机可以对要打标表面上方空间很小的工件进行激光打标。
为了达到上述目的，本发明的窄小空间激光打标方法，其特征在于：在激光打标机的F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜，被打标工件的打标表面到全反射镜与激光光轴的交点距离加上全反射镜与激光光轴的交点到F-θ透镜组的距离之和，等于F-θ透镜组的焦距长度。
因为在激光打标机的F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜，激光打标的方向与原激光打标机的打标方向垂直，而在激光打标机的垂直方向的尺寸比较小，这样就可以实现在窄小空间内打标。
窄小空间激光打标机，包括激光器系统、扩束透镜组、振镜头、F-θ透镜组和计算机控制系统，激光器系统输出的激光通过扩束透镜组后进入振镜头的激光入射孔，F-θ透镜组安装在振镜头的激光出射孔，其特征在于：还包括全反射镜，全反射镜安装在F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内，并与激光光轴成45度角。
因为有了全反射镜，全反射镜安装在F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内，并与激光光轴成45度角，要进行打标时，使被打标工件的打标表面到全反射镜与激光光轴的交点距离加上全反射镜与激光光轴的交点到F-θ透镜组的距离之和，等于F-θ透镜组的焦距长度。因为在F-θ透镜组下方安装了与激光光轴成45度角的全反射镜，激光打标的方向与原激光打标机的打标方向垂直，而在激光打标机的垂直方向的尺寸比较小，这样，本发明的窄小空间激光打标机就可以实现在窄小空间内打标。
所述的F-θ透镜组为一组镜片组，其作用是将经过振镜头的不同角度激光光束聚焦到一个平面上。
所述的振镜头内有两个高速伺服电机，每个高速伺服电机的轴上安装有激光反射镜片，两个高速伺服电机交叉安装，振镜头在计算机控制下两个高速伺服电机带动两个反射镜作高速度、高精度、短矢量的转动。
本发明的窄小空间激光打标方法，采用此方法能实现在窄小空间内激光打标，窄小空间激光打标机可以对要打标表面上方空间很小的工件进行激光打标。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是图1另一方向的轴侧图。
图3是对家用电饭煲内胆的内侧壁打标的示意图。
具体实施方式
图1标记的说明：激光器系统的激光头1，光具座2，四维镜架3，扩束透镜组4，加强板5，连接板6，振镜头7，F-θ透镜组8，反射镜固定板9，全反射镜10，家用电饭煲内胆11。
图2标记和说明：刻度标记线12。
参见图1，本发明窄小空间激光打标方法的实施例：在激光打标机的F-θ透镜组8下方、F-θ透镜组8焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜10，被打标工件的打标表面到全反射镜10与激光光轴的交点距离加上全反射镜10与激光光轴的交点到F-θ透镜组8的距离之和，等于F-θ透镜组8的焦距长度。
因为在激光打标机的F-θ透镜组8下方、F-θ透镜组8焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜10，激光打标的方向与原激光打标机的打标方向垂直，而在激光打标机的垂直方向的尺寸比较小，这样就可以实现在窄小空间内打标。
参见图1，本发明窄小空间激光打标机的实施例包括激光器系统、扩束透镜组4、振镜头7、F-θ透镜组8、计算机控制系统和全反射镜10，激光器系统的激光头1输出的激光通过扩束透镜组4后进入振镜头7的激光入射孔，F-θ透镜组8安装在振镜头7的激光出射孔，全反射镜10通过反射镜固定板9安装在F-θ透镜组8下方、F-θ透镜组8焦距内，并与激光光轴成45度角。
参见图2，实施例中，本发明的窄小空间激光打标机对家用电饭煲内胆11进行刻度标记线12的打示，因为有了全反射镜10，全反射镜10安装在F-θ透镜组8下方、F-θ透镜组8焦距内，并与激光光轴成45度角，要进行打标时，使被打标工件的打标表面到全反射镜10与激光光轴的交点距离加上全反射镜10与激光光轴的交点到F-θ透镜组8的距离之和，等于F-θ透镜组8的焦距长度。因为在F-θ透镜组8下方安装了与激光光轴成45度角的全反射镜10，激光打标的方向与原激光打标机的打标方向垂直，而在激光打标机的垂直方向的尺寸比较小，这样，本发明的窄小空间激光打标机就可以实现在窄小空间内打标。为了保证激光器系统、扩束透镜组4和振镜头7相对位置，激光器系统的激光头1固定在光具座2上，扩束透镜组4通过四维镜架3安装在光具座2上，四维镜架3的作用是方便调节扩束透镜组4，以使激光器系统的激光头1发出的激光通过扩束透镜组4孔中心，振镜头7通过加强板5和连接板6固定在光具座2上。
F-θ透镜组8为一组镜片组，其作用是将经过振镜头7的不同角度激光光束聚焦到一个平面上。振镜头7内有两个高速伺服电机，每个高速伺服电机的轴上安装有激光反射镜片，两个高速伺服电机交叉安装，振镜头7在计算机控制下两个高速伺服电机带动两个反射镜作高速度、高精度、短矢量的转动。
本发明的窄小空间激光打标方法，采用此方法能实现在窄小空间内激光打标，窄小空间激光打标机可以对要打标表面上方空间很小的工件进行激光打标。此窄小空间激光打标方法及其打标机的推广应用，对实现窄小空间打标有着积极意义。

Claims (2)

1.窄小空间激光打标方法，其特征在于：在激光打标机的F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内放置一与激光光轴成45度角的全反射镜，被打标工件的打标表面到全反射镜与激光光轴的交点距离加上全反射镜与激光光轴的交点到F-θ透镜组的距离之和，等于F-θ透镜组的焦距长度。
2.窄小空间激光打标机，包括激光器系统、扩束透镜组、振镜头、F-θ透镜组和计算机控制系统，激光器系统输出的激光通过扩束透镜组后进入振镜头的激光入射孔，F-θ透镜组安装在振镜头的激光出射孔，其特征在于：还包括全反射镜，全反射镜安装在F-θ透镜组下方、F-θ透镜组焦距内，并与激光光轴成45度角。
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