CN106994560A - 一种激光打标机及其打标方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种激光打标机及其打标方法,激光打标机包括电气控制部、激光器、扩束镜、振镜系统、光学聚焦镜头和工作平台；其中电气控制部给激光器提供能量电源，并控制激光器发出激光，激光发出的激光经过扩束进行放大，射入振镜系统中，通过振镜系统对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜上，经过光学聚焦镜对激光进行聚焦后照射到放置在工作平台上的工件表面上进行打标。本发明不需要对铝合金材料进行阳极氧化处理，激光透过透明胶布膜，激光光束在铝合金表面发生作用，做到永久标刻，成本低廉无污染。

Description

一种激光打标机及其打标方法
技术领域
本发明实施例属于激光加工技术领域，尤其涉及一种激光打标机及其打标方法。
背景技术
现有的激光在铝合金表面标记工艺，通常都是标记为白色或者是暗灰色，而铝合金材料本身即为银白色，故激光标记的内容与底材不能形成对比鲜明的效果。
倘若需要在铝合金表面进行激光打黑工艺，则必须首先对铝合金材料进行阳极氧化处理，生成阳极氧化膜，而后激光在铝合金的阳极氧化层表面进行打标，才能标记为黑色，形成对比鲜明的效果。但是上述的加工方法，需要对铝合金材料进行阳极氧化处理，增加了大量的工业生产成本。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种激光打标机及其打标方法，旨在解决不需要对铝合金材料进行阳极氧化处理，也能通过激光进行打标标记。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种激光打标机，包括电气控制部、激光器、扩束镜、振镜系统、光学聚焦镜头和工作平台；
其中电气控制部给激光器提供能量电源，电气控制部给激光器提供能量电源，并控制激光器发出激光，激光发出的激光经过扩束进行放大，射入振镜系统中，通过振镜系统对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜上，经过光学聚焦镜对激光进行聚焦后照射到放置在工作平台上的工件表面上进行打标。
进一步的，所述振镜系统包括扫描电机和光学反射镜片，所述光学反射镜片包括X振镜和Y振镜振镜，通过所述扫描电机带动X振镜和Y振镜振镜进行偏转式运动将激光偏转至指定位置。
进一步的，所述激光器为红外光纤激光器。
进一步的，所述激光器发出的激光脉冲波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-10ns，平均功率为20W。
一种激光打标的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、清洁：把待标记的工件表面清洗干净；
步骤S2、贴附：将标记材料贴在待标记工件表面；
步骤S3、赶气泡：赶走标记材料与待标记工件之间的气泡，使得标记材料完全贴附在待标记工件表面；
步骤S4、激光打标：将待标记工件放置在激光打标机的工作平台上通过激光打标机发射激光对贴附有标记材料的工件进行打标。
进一步的，S4步骤中，激光打标机的激光器射出的激光经过扩束镜进行放大，射入振镜系统中，通过振镜系统对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜上，经过光学聚焦镜对激光进行聚焦后设在贴附有标记材料的工件表面上，激光光束会透过透明胶带在工件表面上留下标记。
进一步的，在所述步骤S2中，所述标记材料为透明胶带。
进一步的，所述步骤S4后还包括：步骤S5、清理：激光打标结束后，剥除工件表面残留的标记材料，并擦拭干净。
本发明具有如下有益效果：与现有的工艺相比，该加工方法不需要对铝合金材料进行阳极氧化处理，特别采用透明胶布贴附在铝合金工件表面，透过该透明胶布膜，激光光束在铝合金表面发生作用，实现墨黑色效果标记，形成颜色对比鲜明的打标图案，做到永久标刻,该加工过程无污染，成本低廉，能有效提升铝合金打标产品质量。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明提供的激光打标机的设备结构示意图；
图2为本发明提供的激光打标方法的步骤流程图；
图3为本发明提供的激光打标机打标后的标记放大效果图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
参阅图1所示，本发明提供一种激光打标机，包括：电气控制部1、激光器2、扩束镜3、振镜系统4、光学聚焦镜头5和工作平台6。所述电气控制部1与激光器2连接，扩束镜3位于激光器2的激光发射口的正前方，振镜系统4位于扩束镜3前方和激光器2、扩束镜3呈一条直线，光学聚焦镜5位于振镜系统4的激光输出口，工作平台6位于光学聚焦镜5的下方。其中电气控制部1给激光器2提供能量电源，并控制激光器2发出激光，激光器2发出的激光经过扩束镜3进行放大，射入振镜系统4中，通过振镜系统4对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜5上，经过光学聚焦镜5对激光进行聚焦后照射到放置在工作平台6上的工件表面上进行打标。
其中，所述电气控制部1，用于对激光器提供能量电源，控制激光光束的输出方式；所述激光器2，用于为激光加工工件表面提供光源；所述扩束镜3，用于将激光器2发出的激光扩大，提高激光的传输特性以使其更好地将激光汇聚到工件表面；所述振镜系统4，由扫描电机(图未示)和光学反射镜片(图未示)组合而成，光学反射镜片包括X振镜7和Y振镜8，利用扫描电机带动X振镜7和Y振镜8进行偏转式运动将激光偏转至控制软件给定的指定位置进行定位标记；所述光学聚焦镜5，用于使激光光束在某一平面聚焦到点的激光光斑特性一致；所述工作平台6，用于在激光加工时放置加工工件。
其中，所述其中所述的激光器2为红外光纤激光器，其脉冲波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-10ns，平均功率为20W。
参阅图2所示，一种激光打标方法，其步骤为：
步骤S1、清洁：把需要激光标记的工件表面清洗干净，尤其是需要打标的部位，去除油污并擦拭干净，吹干并检查表面的洁净度；
步骤S2、贴附：将标记材料贴在需要打黑的工件表面，确保完全覆盖需要标记的部分；
步骤S3、赶气泡：赶走标记材料与工件之间的气泡，使得标记材料完全贴附在工件表面；
步骤S4、激光打标：将待标记工件放置在激光打标机的工作平台上，设置激光打标机相应的激光打标参数，使用激光打标机射出激光对贴附有标记材料的工件表面进行照射，在工件表面形成打标效果；
步骤S5、清理：激光打标结束后，剥除工件表面残留的标记材料，并擦拭干净。
其中步骤S4的激光打标是激光打标机将激光器2发出的激光经过扩束镜3的放大，再经过振镜系统4的偏转和光学聚焦镜5的聚焦后，激光照射在贴附有透明胶布的工件表面上，激光光束会透过标记材料在工件表面上发生作用留下标记。
所述打标方法的标记材料是透明胶布，也可以是其他能与工件表面颜色形成鲜明颜色对比的辅助标记材料。
在本实施例中，步骤S1、S2、S4和S5为人工辅助步骤。
在本实施例中，参阅图3所示，为经过打标装置打标之后的铝合金工件标记的效果。
以上所述之具体实施方式为本发明的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式。凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均包含本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种激光打标机，其特征在于：包括电气控制部(1)、激光器(2)、扩束镜(3)、振镜系统(4)、光学聚焦镜头(5)和工作平台(6)；
其中电气控制部(1)给激光器(2)提供能量电源，并控制激光器(2)发出激光，激光器(2)发出的激光经过扩束镜(3)进行放大，射入振镜系统(4)中，通过振镜系统(4)对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜(5)上，经过光学聚焦镜(5)对激光进行聚焦后照射到放置在工作平台(6)上的工件表面上进行打标。
2.根据权利要求1所述的激光打标机，其特征在于：所述振镜系统(4)包括扫描电机和光学反射镜片，所述光学反射镜片包括X振镜(7)和Y振镜振镜(8)，通过所述扫描电机带动X振镜(7)和Y振镜振镜(8)进行偏转式运动将激光偏转至指定位置。
3.根据权利要求2所述的激光打标机，其特征在于：所述激光器(2)为红外光纤激光器。
4.根据权利要求3所述的激光打标机，其特征在于：所述激光器(2)发出的激光脉冲波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-10ns，平均功率为20W。
5.一种激光打标的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1、清洁：把待标记的工件表面清洗干净；
步骤S2、贴附：将标记材料贴在待标记工件表面；
步骤S3、赶气泡：赶走标记材料与待标记工件之间的气泡，使得标记材料完全贴附在待标记工件表面；
步骤S4、激光打标：将待标记工件放置在激光打标机的工作平台上通过激光打标机发射激光对贴附有标记材料的工件进行打标。
6.根据权利要求5所述的激光打标方法，其特征在于：S4步骤中，激光打标机的激光器(1)射出的激光经过扩束镜(3)进行放大，射入振镜系统(4)中，通过振镜系统(4)对放大后的激光进行偏转后射到光学聚焦镜(5)上，经过光学聚焦镜(5)对激光进行聚焦后设在贴附有标记材料的工件表面上，激光光束透过标记材料在工件表面上留下标记。
7.根据权利要求6所述的激光打标方法，其特征在于：在所述步骤S2中，所述标记材料为透明胶带。
8.根据权利要求7所述的激光打标方法，其特征在于：所述步骤S4后还包括：
步骤S5、清理：激光打标结束后，剥除工件表面残留的标记材料，并擦拭干净。
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