CN109967867A - 一种激光标记方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激光标记方法及设备，涉及激光加工技术领域，该激光标记方法包括：将清洁处理后的透明玻璃放置在导热垫片上，并使所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；将贴合在一起的透明玻璃与导热垫片固定在工作平台上，调节激光器输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面；调节激光器的打标参数使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。相较于现有的玻璃标记方法，代替了传统的印刷业，环保性好，同时无需采用价格昴贵的机器来加工，其成本低，同时具备操作简单、使用寿命长的优点。

Description

一种激光标记方法及设备
技术领域
本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种激光标记方法及设备。
背景技术
在现有的技术中，在透明玻璃上标记显示文字图案信息，常见的加工工艺为油墨制版印刷，而通过印刷工艺标记的文字图案信息，使用寿命短，制印刷母版复杂，且容易掉油墨造成标识边界不清晰并影响美观，同时对环境的影响较大，由于国家大力提倡环保，越来越重视人体身心健康，现已慢慢淘汰，所以在透明玻璃上进行标记现在多采用激光标刻的方式，成本低，操作简单，又环保，标记的产品使用寿命长。
激光在透明玻璃上标记，通常都是通过紫外光(355nm)、绿光(532nm)或二氧化碳机CO2(10.64um)来标记的，但此类激光器设备价格昂贵，机器造价成本太高，设备体积占地面积较大，因此只能适用于一些中高端客户；光纤打标机具有价格便宜，节约成本，使用寿命长，操作简易等优点，然而现实中普通红外光波长光纤又无法在透明玻璃上做出标记的，因透明玻璃根本不吸收此类(红外)光波，故普通光纤打标机作用于玻璃表面时不会有任何痕迹。
因此，对于透明玻璃现在激光标记方法和设备存在成本过高的问题。
发明内容
为了克服现有技术中相关产品的不足，本发明提出一种激光标记方法及设备，以解决现有的激光标记方法和设备成本过高的问题。
本发明提供了一种激光标记方法，包括：将清洁处理后的透明玻璃放置在导热垫片上，并使所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；将贴合在一起的透明玻璃与导热垫片固定在工作平台上，调节激光器输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面；调节激光器的打标参数使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。
在某些实施方式中，所述调节激光器输出激光的焦距包括：控制激光器输出的激光依次经过扩束镜、振镜系统和光学聚焦镜之后，调节所述光学聚焦镜的位置，使激光器输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面。
在某些实施方式中，，所述方法还包括：向所述振镜系统输入相应的控制指令使所述激光器输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业。
在某些实施方式中，所述导热垫片为不锈钢片。
在某些实施方式中，所述激光器的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W。
本发明提供了一种激光标记设备，包括：激光器，用于输出激光；光学组件，用于调节所述输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过透明玻璃落在导热垫片上表面，其中，所述透明玻璃在清洁处理后放置在导热垫片上，且所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；电气控制部，用于为所述激光器提供能量电源以及调节激光器的打标参数；工作平台，用于固定放置在其上的透明玻璃与导热垫片；所述电气控制部调节激光器的打标参数，并通过光学组件所述使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。
在某些实施方式中，所述光学组件包括依次设置的扩束镜、振镜组件以及光学聚焦镜；所述扩束镜用于将激光器发出的激光光束扩大；所述振镜系统包括扫描电机和光学反射镜片，所述扫描电机用于带动光学反射镜片进行偏转式运动，控制所述激光的运动轨迹；所述光学聚焦镜用于使输出激光聚焦到所述导热垫片上表面。
在某些实施方式中，所述电气控制部还用于：向所述振镜系统输入相应的控制指令使所述激光器输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业。
在某些实施方式中，所述导热垫片为不锈钢片。
在某些实施方式中，所述激光器的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W。
与现有技术相比，本发明有以下优点：
本发明实施例所述的激光标记方法通过在透明玻璃下贴合放置导热垫片，利用廉价的光纤激光器在所述导热垫片上产生热量从而传递到其上的透明玻璃，从而根据图形边界叠加形成清晰标记，相较于现有的玻璃标记方法，代替了传统的印刷业，环保性好，同时无需采用价格昴贵的机器来加工，其成本低，同时具备操作简单、使用寿命长的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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为本发明所述激光标记方法的流程示意图；
图2为输出激光在透明玻璃上标记后的示意图；
图3为本发明所述激光标记设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
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。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
参阅图1所示，为本发明所述激光标记方法的流程示意图，所述激光标记方法包括：
S101：将清洁处理后的透明玻璃放置在导热垫片上，并使所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合。
S102：将贴合在一起的透明玻璃与导热垫片固定在工作平台上，调节激光器输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面。
S103：调节激光器的打标参数使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。
所述激光器为光纤激光器，所述激光器的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W，在本发明的其他实施方式中，所述激光器的打标参数也可以根据需求设置成其他的数值。在本发明实施例中，所述的导热垫片为不锈钢片或其他的金属片，用于将激光产生的热量传导给所述透明玻璃。
在某些情况下，由于所述透明玻璃上存在污迹或灰尘会导致所述激光头的输出激光无法透过或部分透过所述透明玻璃，极大的影响了输出激光的工作效率，因此，在对所述透明玻璃与所述导热垫片进行贴合之前，需要对所述透明玻璃进行清洁处理，在对透明玻璃清洁处理完成后，将所述透明玻璃紧密贴合在导热垫片上方，贴合出不留缝隙，便于下方的导热垫片进行热量传导。
本发明实施例控制激光器输出的激光依次经过扩束镜、振镜系统和光学聚焦镜，其中，所述扩束镜用于将激光器发出的激光光束扩大，所述振镜系统包括扫描电机和光学反射镜片，所述扫描电机用于带动光学反射镜片进行偏转式运动，控制所述激光的运动轨迹，所述光学聚焦镜用于使输出激光聚焦到所述导热垫片上表面；通过调节所述光学聚焦镜的位置，使激光器输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面；同时，向所述振镜系统中输入相应的控制指令可以使所述激光器输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业，可以根据实际需求输入相应的控制指令以达到打标出不同轨迹的标记文字或图形。
如图2所示，为输出激光在透明玻璃上标记后的示意图，在输出激光聚焦到所述导热垫片上表面后，激光作用在所述导热垫片上并产生热量，所述导热垫片将产生的热量传导至所述透明玻璃的下表面，形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。在某些情况下，位于透明玻璃下方的导热垫片在受热之后会发生氧化作用从而生成一层黄色氧化膜，在进行热量传导过程中，所述黄色氧化膜会附着在所述透明玻璃下表面，从而影响标记的清晰度，因此，本发明实施例在所述透明玻璃完成全部达标作业后会再次进行清洁处理，从而获得清晰的打标标记。
本发明实施例所述的激光标记方法通过在透明玻璃下贴合放置导热垫片，利用廉价的光纤激光器在所述导热垫片上产生热量从而传递到其上的透明玻璃，从而根据图形边界叠加形成清晰标记，相较于现有的玻璃标记方法，代替了传统的印刷业，环保性好，同时无需采用价格昴贵的机器来加工，其成本低，同时具备操作简单、使用寿命长的优点。
参阅图3所示，为本发明所述激光标记设备的结构示意图，所述激光标记设备包括激光器1、光学组件2、电气控制部3以及工作平台4。
所述激光器1，用于输出激光，所述激光器1为光纤激光器1，所述激光器1的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W，在本发明的其他实施方式中，所述激光器1的打标参数也可以根据需求设置成其他的数值。
所述光学组件2用于调节所述输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过透明玻璃落在导热垫片上表面，其中，所述透明玻璃在清洁处理后的放置在导热垫片上，且所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；所述光学组件2包括扩束镜21、振镜系统22和光学聚焦镜23，所述扩束镜21用于将激光器1发出的激光光束扩大，所述振镜系统22包括扫描电机和光学反射镜片，所述扫描电机用于带动光学反射镜片进行偏转式运动，控制所述激光的运动轨迹，所述光学聚焦镜23用于使输出激光聚焦到所述导热垫片上表面；通过调节所述光学聚焦镜23的位置，使激光器1输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面；在本发明实施例中，所述的导热垫片为不锈钢片或其他的金属片，用于将激光产生的热量传导给所述透明玻璃。
在某些情况下，由于所述透明玻璃上存在污迹或灰尘会导致所述激光头的输出激光无法透过或部分透过所述透明玻璃，极大的影响了输出激光的工作效率，因此，在对所述透明玻璃与所述导热垫片进行贴合之前，需要对所述透明玻璃进行清洁处理，在对透明玻璃清洁处理完成后，将所述透明玻璃紧密贴合在导热垫片上方，贴合出不留缝隙，便于下方的导热垫片进行热量传导。
所述电气控制部3用于为所述激光器1提供能量电源以及调节激光器1的打标参数；所述电气控制部3向所述振镜系统22输入相应的控制指令使所述激光器1输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业，可以根据实际需求输入相应的控制指令以达到打标出不同轨迹的标记文字或图形。
所述工作平台4用于固定放置在其上的透明玻璃与导热垫片。
在激光器1的输出激光聚焦到所述导热垫片上表面后，激光作用在所述导热垫片上并产生热量，所述导热垫片将产生的热量传导至所述透明玻璃的下表面，形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。在某些情况下，位于透明玻璃下方的导热垫片在受热之后会发生氧化作用从而生成一层黄色氧化膜，在进行热量传导过程中，所述黄色氧化膜会附着在所述透明玻璃下表面，从而影响标记的清晰度，因此，本发明实施例在所述透明玻璃完成全部达标作业后会再次进行清洁处理，从而获得清晰的打标标记。
本发明实施例所述的激光标记设备通过在透明玻璃下贴合放置导热垫片，利用廉价的光纤激光器1在所述导热垫片上产生热量从而传递到其上的透明玻璃，从而根据图形边界叠加形成清晰标记，相较于现有的玻璃标记的方式，代替了传统的印刷业，环保性好，同时无需采用价格昴贵的机器来加工，其成本低，同时具备操作简单、使用寿命长的优点。
在本发明所提供的上述实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的模块或组件可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或组件显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或组件来实现本实施例方案的目的。
以上仅为本发明的实施例，但并不限制本发明的专利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光标记方法，其特征在于，包括：
将清洁处理后的透明玻璃放置在导热垫片上，并使所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；
将贴合在一起的透明玻璃与导热垫片固定在工作平台上，调节激光器输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面；
调节激光器的打标参数使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。
2.根据权利要求1所述的激光标记方法，其特征在于，所述调节激光器输出激光的焦距包括：
控制激光器输出的激光依次经过扩束镜、振镜系统和光学聚焦镜之后，调节所述光学聚焦镜的位置，使激光器输出激光的焦点穿过所述透明玻璃落在所述导热垫片上表面。
3.根据权利要求2所述的激光标记方法，其特征在于，所述方法还包括：向所述振镜系统输入相应的控制指令使所述激光器输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业。
4.根据权利要求1所述的激光标记方法，其特征在于，所述导热垫片为不锈钢片。
5.根据权利要求1所述的激光标记方法，其特征在于，所述激光器的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W。
6.一种激光标记设备，其特征在于，包括：
激光器，用于输出激光；
光学组件，用于调节所述输出激光的焦距，使输出激光的焦点穿过透明玻璃落在导热垫片上表面，其中，所述透明玻璃在清洁处理后放置在导热垫片上，且所述透明玻璃与导热垫片紧密贴合；
电气控制部，用于为所述激光器提供能量电源以及调节激光器的打标参数；
工作平台，用于固定放置在其上的透明玻璃与导热垫片；
所述电气控制部调节激光器的打标参数，并通过光学组件所述使激光作用在所述导热垫片上，所述导热垫片受热之后将热能传递给上层的透明玻璃形成若干个的小融点，所述若干个融点根据图形边界叠加形成清晰标记。
7.根据权利要求6所述的激光标记设备，其特征在于，所述光学组件包括依次设置的扩束镜、振镜组件以及光学聚焦镜；
所述扩束镜用于将激光器发出的激光光束扩大；
所述振镜系统包括扫描电机和光学反射镜片，所述扫描电机用于带动光学反射镜片进行偏转式运动，控制所述激光的运动轨迹；
所述光学聚焦镜用于使输出激光聚焦到所述导热垫片上表面。
8.根据权利要求7所述的激光标记设备，其特征在于，所述电气控制部还用于：向所述振镜系统输入相应的控制指令使所述激光器输出的激光根据预设的运动轨迹执行打标作业。
9.根据权利要求6所述的激光标记设备，其特征在于，所述导热垫片为不锈钢片。
10.根据权利要求6所述的激光标记设备，其特征在于，所述激光器的打标参数为：波长为1055nm-1075nm，脉宽为3-200ns，平均功率为20W。
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Application publication date: 20190705

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