CN112809193A - 一种精密准分子激光镜片打标设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精密准分子激光镜片打标设备，属于激光镜片打标技术领域。包括有：底座、第一滑移组件、第二滑移组件、夹持件、激光组件以及控制组件；底座开设有两个移动槽；第一滑移组件包括有两个第一导轨、第一滑板、第一螺母以及水平设置的第一丝杆升降机，第二滑移组件包括有两个竖直设置的第二导轨、第二滑板、第二螺母、安装架以及竖直设置的第二丝杆升降机，激光组件包括有准分子激光器、准分子激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、光学聚焦镜以及掩模板；控制组件内设置有用于控制准分子激光器的准分子激光控制系统。本发明打标效果好、效率高。
Description
技术领域
本发明涉及激光镜片打标技术领域，尤其涉及一种精密准分子激光镜片打标设备。
背景技术
准分子激光打标是用准分子激光在物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹。一般的激光打标是材料表面吸收准分子激光能量，使材料表面或涂层温度上升，产生熔融、烧蚀、蒸发等现象。现有的的激光器打标效果差、效率低下。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种精密准分子激光镜片打标设备，本发明打标效果好、效率高。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供了一种精密准分子激光镜片打标设备，包括有：底座、第一滑移组件、第二滑移组件、夹持件、激光组件以及控制组件；
所述底座的顶部开设有纵向平行设置的两个移动槽；所述第一滑移组件包括有两个水平设置的第一导轨、第一滑板、第一螺母以及水平设置的第一丝杆升降机，所述第一丝杆升降机水平固定于所述第一滑板的前端面上，所述第一螺母套设于所述第一丝杆升降的丝杆端；所述第一滑板的底部设置有两个移动块，两个所述移动块分别填充于两个所述移动槽内；
所述第二滑移组件包括有两个竖直设置的第二导轨、第二滑板、第二螺母、安装架以及竖直设置的第二丝杆升降机，所述第二滑板的后壁与所述第一螺母固定连接，两个所述第二导轨竖直设置于所述第二滑板的前端面，所述第二螺母与所述安装架固定连接，所述夹持件与所述安装架可拆卸地固定连接；所述夹持件用于安装待加工镜片，所述第二螺母套设于所述第二丝杆升降机的丝杆端；
所述激光组件包括有准分子激光器、准分子激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、光学聚焦镜以及掩模板；所述准分子激光能量在线检测模块、所述激光扩束准直镜、所述光学聚焦镜、所述掩模板依次设置；所述准分子激光能量在线检测模块与所述控制组件电信号连接，所述待加工镜片表面设置有膜层；
所述控制组件为用于控制所述准分子激光器的准分子激光控制系统。
进一步地，所述安装架竖直开设有用于安装所述夹持件的安装通道，所述夹持件可拆卸地固定于所述安装通道上。
进一步地，所述安装架为T型，所述安装架的两端分别开设有滑槽，两个所述滑槽与所述第二导轨滑动配合。
进一步地，所述第二丝杆升降的顶部固定有位移传感器。
进一步地，所述待加工镜片的表面可设置为多层镀膜层。
进一步地，所述准分子激光器发出的激光波长为308nm。
进一步地，所述准分子激光器发出的激光波长为248nm。
进一步地，所述准分子激光器发出的激光波长为193nm。
进一步地，所述膜层为防蓝光膜或偏光膜。
进一步地，所述膜层为强化膜。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明具有第一滑移组件、移动块以及移动槽、第二滑移组件，分别实现夹持件的X轴、Y轴、Z轴精准移动，实现待加工镜片的三轴移动打标处理，从而大大提高加工效率，方便待加工镜片的移动以及定位。
准分子激光器具有输出激光光斑面积大、光斑均匀的特点，适合用于掩模打标技术，紫外激光器发出的激光能量、重复频率等参数由激光控制系统控制；激光能量在线检测模块实时检测激光能量并反馈到激光控制系统；激光穿过激光扩束准直镜后使得激光束适合后续的稳定传输和精细聚焦，准分子激光通过掩模板后穿过光学聚焦镜聚焦到需要标记的镜片上，具有高效、快速的优点。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种精密准分子激光镜片打标设备的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的一种精密准分子激光镜片打标设备的侧视结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的一种精密准分子激光镜片打标设备主视图；
图4是本发明具体实施方式一种精密准分子激光镜片打标设备的打标原理示意图。
图中：
1、底座；2、夹持件；3、准分子激光控制系统；4、移动槽；5、位移传感器；6、第一导轨；7、第一滑板；8、第一螺母；9、第一丝杆升降机；10、移动块；11、第二导轨；12、第二滑板；13、第二螺母；14、第二丝杆升降机；15、安装架；16、准分子激光器；17、准分子激光能量在线检测模块；18、激光扩束准直镜；19、光学聚焦镜；20、掩模板；21、待加工镜片。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
如图1、图2、图3、图4所示，一种精密准分子激光镜片打标设备，包括有：底座1、第一滑移组件、第二滑移组件、夹持件2、激光组件以及控制组件；底座1的顶部开设有纵向平行设置的两个移动槽4；第一滑移组件包括有两个水平设置的第一导轨6、第一滑板7、第一螺母8以及水平设置的第一丝杆升降机9，第一丝杆升降机9水平固定于第一滑板7的前端面上，第一螺母8套设于第一丝杆升降的丝杆端；第一滑板7的底部设置有两个移动块10，两个移动块10分别填充于两个移动槽4内；第二滑移组件包括有两个竖直设置的第二导轨11、第二滑板12、第二螺母13、安装架15以及竖直设置的第二丝杆升降机14，第二滑板12的后壁与第一螺母8固定连接，两个第二导轨11竖直设置于第二滑板12的前端面，第二螺母13与安装架15固定连接，夹持件2与安装架15可拆卸地固定连接；夹持件2用于安装待加工镜片21，第二螺母13套设于第二丝杆升降机14的丝杆端；激光组件包括有准分子激光器16、准分子激光能量在线检测模块17、激光扩束准直镜18、光学聚焦镜19以及掩模板20；待加工镜片21表面设置有膜层；准分子激光能量在线检测模块17、激光扩束准直镜18、光学聚焦镜19、掩模板20依次设置；准分子激光能量在线检测模块17与控制组件电信号连接，控制组件为用于控制准分子激光器16的准分子激光控制系统3。
本发明具有第一滑移组件、移动块10以及移动槽4、第二滑移组件，分别实现夹持件2的X轴、Y轴、Z轴精准移动，实现待加工镜片21的三轴移动打标处理，从而大大提高加工效率，通过框架有效导向待加工镜片21的精准定位以及安装。设置移动块10与移动槽4可纵向水平滑动，从而方便调整Y轴方向的位置；第一滑板7通过移动块10带动可前后移动，第一螺母8上的第一丝杆升降机9通过升降机的驱动端即步进电机驱动丝杆端，使得丝杆端旋转带动第一螺母8上的第二滑板12左右移动，从而实现X轴方向即左右往复移动，设置第一导轨6、第二导轨11保证移动的精度，通过第二丝杆升降机14驱动第二螺母13沿着其丝杆端上下移动，从而通过安装架15带动夹持件2上下升降；待加工镜片21可设置设置单层膜可选取强化膜、减反射膜、耐久顶膜、防静电膜、防蓝光膜、偏光膜等特殊功能膜或者其结合形成的多层镀膜层。准分子激光控制系统3精密控制准分子激光参数的准分子激光打标可以实现纳米级深度控制，从而使得标记达到理想的视觉效果和防伪效果。基于准分子激光波长特性和准分子激光能量精密控制的结果，该设备在镜片上的标记深度控制在纳米级别，可以对镜片上的膜层实现分层剥蚀，从而达到不同的打标效果。准分子激光器16具有输出激光光斑面积大、光斑均匀的特点，适合用于掩模打标技术，紫外激光器发出的激光能量、重复频率等参数由准分子激光控制系统3控制；准分子激光能量在线检测模块17实时检测激光能量并反馈到准分子激光控制系统3；激光穿过激光扩束准直镜18后使得激光束适合后续的稳定传输和精细聚焦，准分子激光通过掩模板20后穿过光学聚焦镜19聚焦到需要标记的镜片上，具有高效、快速的优点。控制组件嵌于底座1上，减少占用空间，方便操控。图4中黑色箭头为激光发射方向。准分子激光波长在紫外和真空紫外(308nm、248nm、193nm三种波长可选)。紫外激光对于镜片膜层的作用是精细刻蚀，剥蚀深度可以控制在数nm。通过控制激光输出的波长、能量、频率等参数可以获得精密可控的刻蚀效果。准分子激光控制系统3、准分子激光能量在线检测模块17都是为了保证准分子激光的精密刻蚀的，设备工作时，实时检测准分子激光能量，控制激光的输出参数如能量、频率，获得最佳刻蚀条件，从而得到最好的样品刻蚀效果。镜片为了获得优良性能，在其表面物采用理或化学的方法镀上厚度在纳米级的单层或多层光学薄膜。膜层的组成主要包括强化膜即加硬膜，可加强镜片表面硬度，防止镜片划伤，主要用于树脂类镜片；减反射膜即增加镜片的透光度，减少镜片表面的光线反射；耐久顶膜即疏水疏油膜，具有防水、防油污、易清洁；防静电膜可防止灰尘吸附，除此之外，还有防蓝光膜、偏光膜等特殊功能膜。
光学镜片在准分子激光标记时，其上面的膜层剥蚀的层数和深度对标记的特征有着微妙的影响，精确控制镜片上面的剥蚀深度，会为镜片提供精密的特征差异，是高端光学镜片打标所需要的。普通的光学镜片准分子激光打标在剥蚀深度上很难均匀控制到纳米级，而精密控制准分子激光参数的准分子激光打标可以实现纳米级深度控制，从而使得标记达到理想的视觉效果和防伪效果。镜片的材质、镀膜的膜层数和膜层性质，选择并精确控制打标的准分子激光参数，实现对镜片及膜层的剥蚀深度控制在纳米量级，从而根据标记效果的需要选择仅剥蚀最上面的单层镀膜层、或剥蚀多层镀膜层，或所有镀膜层乃至镜片本身材料的剥蚀。图3为激光组件原理图运用在夹持架2上待加工镜片21的结构示意图，为方便理解，激光组件可选取底座1任意一侧的方向对待加工镜片21需要加工的位置进行激光聚焦。
进一步地，安装架15竖直开设有用于安装夹持件2的安装通道，夹持件2可拆卸地固定于安装通道上。设置安装通道为竖直设置，方便安装和更换夹持件2，可通过螺栓紧固实现可拆卸安装。
进一步地，安装架15为T型，安装架15的两端分别开设有滑槽，两个滑槽与第二导轨11滑动配合。设置T型使得安装架15与两个第二导轨11滑动配合，从而使得夹持件2上下平稳往复移动；
进一步地，第二丝杆升降的顶部固定有位移传感器5。设置位移传感器5可选取红外线检测原理检测夹持件2的位置，从而方便设置数据加工。
进一步地，待加工镜片21的表面可设置为多层镀膜层。
进一步地，准分子激光器16发出的激光波长为308nm。
进一步地，准分子激光器16发出的激光波长为248nm。
进一步地，准分子激光器16发出的激光波长为193nm。
进一步地，膜层为防蓝光膜、偏光膜。
进一步地，膜层为多层强化膜。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于，包括有：底座、第一滑移组件、第二滑移组件、夹持件、激光组件以及控制组件；
所述底座的顶部开设有纵向平行设置的两个移动槽；所述第一滑移组件包括有两个水平设置的第一导轨、第一滑板、第一螺母以及水平设置的第一丝杆升降机，所述第一丝杆升降机水平固定于所述第一滑板的前端面上，所述第一螺母套设于所述第一丝杆升降的丝杆端；所述第一滑板的底部设置有两个移动块，两个所述移动块分别填充于两个所述移动槽内；
所述第二滑移组件包括有两个竖直设置的第二导轨、第二滑板、第二螺母、安装架以及竖直设置的第二丝杆升降机，所述第二滑板的后壁与所述第一螺母固定连接，两个所述第二导轨竖直设置于所述第二滑板的前端面，所述第二螺母与所述安装架固定连接，所述夹持件与所述安装架可拆卸地固定连接；所述夹持件用于安装待加工镜片，所述第二螺母套设于所述第二丝杆升降机的丝杆端；
所述激光组件包括有准分子激光器、准分子激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、光学聚焦镜以及掩模板；所述准分子激光能量在线检测模块、所述激光扩束准直镜、所述光学聚焦镜、所述掩模板依次设置；所述准分子激光能量在线检测模块与所述控制组件电信号连接，所述待加工镜片表面设置有膜层；
所述控制组件为用于控制所述准分子激光器的准分子激光控制系统。
2.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述安装架竖直开设有用于安装所述夹持件的安装通道，所述夹持件可拆卸地固定于所述安装通道上。
3.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述安装架为T型，所述安装架的两端分别开设有滑槽，两个所述滑槽与所述第二导轨滑动配合。
4.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述第二丝杆升降的顶部固定有位移传感器。
5.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述待加工镜片的表面可设置为多层镀膜层。
6.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述准分子激光器发出的激光波长为308nm。
7.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述准分子激光器发出的激光波长为248nm。
8.如权利要求1所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述准分子激光器发出的激光波长为193nm。
9.如权利要求5所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述膜层为防蓝光膜或偏光膜。
10.如权利要求5所述的一种精密准分子激光镜片打标设备，其特征在于：
所述膜层为多层强化膜。
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