CN203830903U - 大幅面激光打标装置 - Google Patents

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Abstract

一种大幅面激光打标装置，包括射频激光器、纠偏装置、扩束镜、合束镜、红光发射器及三轴动态振镜系统，纠偏装置、扩束镜、合束镜及三轴动态振镜系统沿同一直线上依次排列，射频激光器设于纠偏装置后方，红光发射器位于合束镜的下方，纠偏装置包括第一反射镜和第二反射镜，射频激光器射出的激光光束跟第一反射镜的反射面的法向的夹角为45°，第二反射镜设置于第一反射镜的下方，该第二反射镜的反射面与第一反射镜的反射面平行相对，第一反射镜上朝向射频激光器的反射面镀有全反射镀膜，第二反射镜的反射面镀有反射式圆偏振镀膜。保证了打标线条横向和竖向的一致性，保证激光器谐振腔内部的不受回射激光干扰与伤害，提高激光器的使用寿命。

Description

大幅面激光打标装置
技术领域
本实用新型涉及一种激光加工装置，具体涉及一种大幅面激光打标装置。
背景技术
激光打标机由于具有打标精度高、加工速度快、成本低廉、自动化水平高、不产生机械挤压或机械应力损坏被加工物品等诸多优点，使得激光打标机的应用已越来越广泛。现有的激光打标机工作时，先将工作放在与激光打标机配合的工作台上，激光打标机再利用高能量密度的激光对工件进行某一个部分进行照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记。
现有的激光打标机因射频激光器本身为线偏振光源，并且不带红光，出射的激光光束的准直性不足，以及光路长不容易调整等原因，存在许多不足，具体如下：
1.在打标时无法实现红光定位，进行打标预览；
2.激光打标的激光光束的准直性不足造成光斑不集中，打标效果不理想，无法实现大范围细光斑的打标效果要求；
3.因射频激光器本身为线偏振光源，在打标高反射材料或使用铝质工作台时，易受回射激光的干扰与伤害，损坏激光器、降低激光器使用寿命，无法持续满足现有打标机的打标要求。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术中的不足，提供一种防止回射激光干扰与伤害大幅面激光打标装置。
本实用新型是通过以下方式实现的：一种大幅面激光打标装置，包括射频激光器、纠偏装置、扩束镜、合束镜、红光发射器及三轴动态振镜系统，所述纠偏装置、扩束镜、合束镜及三轴动态振镜系统沿同一直线上依次排列，所述射频激光器设于纠偏装置后方，所述红光发射器位于合束镜的下方，所述射频激光器设有一激光发射口，所述射频激光器内的激光从激光发射口出射，所述射频激光器内设有布鲁斯特窗口，所述纠偏装置包括第一反射镜和第二反射镜，所述射频激光器射出的激光光束跟第一反射镜的反射面的法向的夹角为45°，所述第二反射镜设置于第一反射镜的下方，该第二反射镜的反射面与第一反射镜的反射面平行相对，所述第一反射镜上朝向射频激光器的反射面镀有全反射镀膜，所述第二反射镜的反射面镀有反射式圆偏振镀膜，所述扩束镜设有入射面和出射面，所述合束镜设有入射面和反射面，三轴动态振镜系统设有入射口，所述扩束镜的入射面与反射镜的反射面相对，所述扩束镜的出射面与合束镜的入射面相对，所述合束镜的反射面与三轴动态振镜系统的入射口相对。
进一步地，还包括若干四轴调整架，所述红光发射器和合束镜装设于同一四轴调整架上，所述扩束镜对应装设于另一四轴调整架上，所述四轴调整架调整合束镜和扩束镜的高度。
进一步地，还包括三轴调整架，所述纠偏装置装于三轴调整架上，所述三轴调整架调整纠偏装置的高度。
综上所述，本实用新型大幅面激光打标装置通过纠偏装置设计成两片度角安装的不同镀膜的反射镜，在方便光路纠偏的基础上，实现了把激光器的线偏振光转换为圆偏振光的特性，保证了打标线条横向和竖向的一致性，保证激光器谐振腔内部的不受回射激光干扰与伤害，提高激光器的使用寿命；而且通过设置扩束镜对激光进行处理，使得从激光器出射的具备有一定发散角度的激光，扩束成近平行光束，以得到更细聚焦光斑，并在扩束镜与三轴动态振镜之间增加一个红光发射器，实现了三轴动态扫描振镜系统的红光预览功能，保证打标操作的快速定位以及便捷性。
附图说明
图1为本实用新型一较佳实施例的大幅面激光打标装置的结构示意图。
图2为图1所示大幅面激光打标装置的工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，本实施例提供一种大幅面激光打标装置，用于对加工平台90上的工件进行大幅面激光切割，该大幅面激光打标装置包括射频激光器10、纠偏装置20、扩束镜30、合束镜40、红光发射器50、三轴动态振镜系统60、三轴调整架70及若干四轴调整架80，所述纠偏装置20、扩束镜30、合束镜40、及三轴动态振镜系统60在同一直线上依次排列，所述射频激光器10设于纠偏装置20后方，所述红光发射器50和合束镜40装设于同一四轴调整架80上，且所述红光发射器50位于合束镜40的下方，所述扩束镜30对应装设于另一四轴调整架80上，所述纠偏装置20装于三轴调整架70上。其中，所述射频激光器10和三轴动态振镜系统60固定不可调整，所述四轴调整架80分别对应调整合束镜40和扩束镜30的高度，所述三轴调整架70调整纠偏装置20的高度。
所述射频激光器10设有一激光发射口，所述射频激光器10内的激光从激光发射口出射，所述射频激光器10内设有布鲁斯特窗口，保证射频激光器10出来的激光光束的线偏性。所述纠偏装置20包括第一反射镜21和第二反射镜22，所述射频激光器10射出的激光光束跟第一反射镜21的反射面的法向的夹角为45°，所述第二反射镜22设置于第一反射镜21的下方，该第二反射镜22的反射面与第一反射镜21的反射面平行相对，所述第二反射镜22与水平面同样呈45°角度设置。其中，所述第一反射镜21上朝向射频激光器10的端面（反射面）镀有全反射镀膜，所述第二反射镜22朝向第一反射镜21的端面（反射面）镀有反射式圆偏振镀膜，
所述扩束镜30设有入射面和出射面，所述合束镜40设有入射面和反射面，三轴动态振镜系统60设有入射口，通过调节四轴调整架80和三轴调整架70，使三轴动态振镜系统60的入射口、合束镜40的入射面和反射面、扩束镜30的入射面和反射面及第二反反射镜的反射面在同一直线上，所述扩束镜30的入射面与反射镜的反射面相对，所述扩束镜30的出射面与合束镜40的入射面相对，所述合束镜40的反射面与三轴动态振镜系统60的入射口相对，所述射频激光器10内的激光光束经第一反射镜21和第二反射镜22的反射面反射后，激光光束依次穿过扩束镜30的入射面和出射面、合束镜40设有入射面和反射面，并从三轴动态振镜系统60设有入射口进入，激光光束经三轴动态振镜系统60处理后形成光斑照射在工件上。所述红光发射器50发射红光经合束镜40的反射面反射后，并从三轴动态振镜系统60设有入射口进入，红光光束经三轴动态振镜系统60处理后形成照射在工件上，实现红光预览功能，保证打标操作的快速定位。
本实用新型大幅面激光打标装置工作时，所述红光发射器50发射红光经合束镜40和三轴动态振镜系统60处理后形成照射在工件上，进行切割定位预览。所述射频激光器10内的激光光束经过纠偏装置20反射后，依次穿过扩束镜30和合束镜40，其中，所述扩束镜30扩展激光束的直径，减小激光束的发散角，通过设置扩束镜30对激光进行处理，使得从激光器出射的具备有一定发散角度的激光扩束成近平行光束，使得经过三轴动态聚焦振镜系统后聚焦的光斑更小。所述合束镜40将激光光束和红光光束两种不同波长的光分别通过透射和反射的方法合成到一条光路上，通过将纠偏装置20的第一反射镜21的反射面镀有全反射镀膜，第二反射镜22的反射面镀有反射式圆偏振镀膜，从射频激光器10出来的垂直于光轴的线偏振光线经过圆偏振反射膜反射后变成圆偏振光，保证了打标线条横向和竖向的一致性。根据光路可异向传输原理，经过高反射材料或铝质工作台反射回光路系统后所反射回的的激光会变成与出光偏振态完全垂直偏振的激光，由于射频激光器10内部的布鲁斯特窗口只允许偏振方向与光传播方向垂直的光通过，从加工平台90上回射的光束经过第二反射镜的圆偏振镀膜转换为与光束平行的偏振光将无法入射回射频激光器10，保护射频激光器10不受平台反射回的激光光束的干扰和影响，提高激光器的使用寿命。
综上所述，本实用新型大幅面激光打标装置通过纠偏装置20设计成两片45度角安装的不同镀膜的反射镜，在方便光路纠偏的基础上，实现了把激光器的线偏振光转换为圆偏振光的特性，保证了打标线条横向和竖向的一致性，同时保证激光器谐振腔内部的不受回射激光干扰与伤害，提高激光器的使用寿命；而且通过设置扩束镜30对激光进行处理，使得从激光器出射的具备有一定发散角度的激光，扩束成近平行光束，以得到更细聚焦光斑，并在扩束镜30与三轴动态振镜60之间增加一个红光发射器50，实现了三轴动态扫描振镜系统的红光预览功能，保证打标操作的快速定位以及便捷性。
以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大幅面激光打标装置，其特征在于：包括射频激光器、纠偏装置、扩束镜、合束镜、红光发射器及三轴动态振镜系统，所述纠偏装置、扩束镜、合束镜及三轴动态振镜系统沿同一直线上依次排列，所述射频激光器设于纠偏装置后方，所述红光发射器位于合束镜的下方，所述射频激光器设有一激光发射口，所述射频激光器内的激光从激光发射口出射，所述射频激光器内设有布鲁斯特窗口，所述纠偏装置包括第一反射镜和第二反射镜，所述射频激光器射出的激光光束跟第一反射镜的反射面的法向的夹角为45°，所述第二反射镜设置于第一反射镜的下方，该第二反射镜的反射面与第一反射镜的反射面平行相对，所述第一反射镜上朝向射频激光器的反射面镀有全反射镀膜，所述第二反射镜的反射面镀有反射式圆偏振镀膜，所述扩束镜设有入射面和出射面，所述合束镜设有入射面和反射面，三轴动态振镜系统设有入射口，所述扩束镜的入射面与反射镜的反射面相对，所述扩束镜的出射面与合束镜的入射面相对，所述合束镜的反射面与三轴动态振镜系统的入射口相对。
2.根据权利要求1所述的大幅面激光打标装置，其特征在于：还包括若干四轴调整架，所述红光发射器和合束镜装设于同一四轴调整架上，所述扩束镜对应装设于另一四轴调整架上，所述四轴调整架调整合束镜和扩束镜的高度。
3.根据权利要求1所述的大幅面激光打标装置，其特征在于：还包括三轴调整架，所述纠偏装置装于三轴调整架上，所述三轴调整架调整纠偏装置的高度。
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