CN204818426U - 一种单激光器t型双路飞行紫外打标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置，包括一对紫外激光打标头，紫外镀膜反射镜及镜架，精密伺服电机，紫外激光整型镜头和铝制T型安装板；激光打标头通过转接板固定在T型安装板上，且保证两个打标头的通光孔径在同一直线上；紫外反射镜通过镜架安装在T型安装板的交叉位置，镜架底部与伺服电机的驱动轴连接，反射镜的反射面与激光打标头通光孔径的光轴成45°角，紫外激光整形镜头通过安装座固定在T型安装板上，其光轴与激光打标头通光孔光轴垂直且在同一平面上，亦与反射镜的反射面成45°角。工作时，通过安装在T型安装板底部的伺服电机驱动紫外反射镜往返偏转90°角，将激光束依次反射到两个激光打标头的通光孔，完成两条PVC管材生产线的精密打标。

Description

一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置

技术领域

本实用新型属于PVC管材领域，更具体地，涉及一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置。

背景技术

PVC管材是建筑、装饰行业中广泛使用的工程材料，为保证产品质量和提高市场占有率，国内主流PVC管材制造商开始逐步采用激光打标的方式在产品上标记防伪码。由于PVC材料本身物理特性的原因，必须采用紫外激光打标才能得到理想的防伪标记效果。然而紫外激光器及其打标光路的成本较高，使管材厂商的设备投资成本居高不下。因此设计一种高效率、高精度、低成本的管材紫外激光打标光路是十分必要的。

另一方面，PVC管材生产厂商为了提高产品生产效率，一般要求在管材生产线架设激光打标设备，采用飞行打标的打标方式，需要在数米长的一段管材上标记一行防伪字符串。针对紫外打标成本高及飞行打标的工艺特点，市场上许多紫外双头飞行打标设备采用50/50分光的方式实现一台激光器双路打标。然而这种分光式的打标光路存在两个方面的局限性：一是常规的分光镜难以实现严格的50：50功率分光，从而对双路打标效果的一致性造成影响；二是半透半反式分光镜必然带来两路激光打标头的光程差，而激光束并非严格的平行光，因此到达场镜的光斑大小存在差异，同样会对双路打标效果的一致性造成影响。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置，旨在解决现有的技术中打标工艺效率低、精度低和成本高的技术问题。

本实用新型提供了一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置，包括第一激光打标头、T型安装板、紫外反射镜、紫外激光整形镜头、第二激光打标头、伺服电机和镜架；所述第一激光打标头和所述第二激光打标头固定设置在所述T型安装板中横板的两端，且所述第一激光打标头的通光孔径和所述第二激光打标头的通光孔径位于同一直线上；所述紫外反射镜通过所述镜架安装在所述T型安装板中横板与竖板的交叉位置，所述镜架的底部与所述伺服电机的驱动轴连接，所述紫外反射镜的反射面与激光打标头的通光孔径的光轴成45°角，所述紫外激光整形镜头固定在所述T型安装板的竖板上，所述紫外激光整形镜头的光轴与激光打标头通光孔光轴垂直且在同一平面上，亦与紫外反射镜的反射面成45°角。

其中紫外反射镜通过镜架安装在T型安装板的交叉位置，镜架底部与伺服电机的驱动轴连接，由电机驱动反射镜的偏转。激光打标系统通过延时的方法分别控制伺服电机和激光打标头，在初始状态，反射镜的反射面与激光打标头通光孔径的光轴和激光整形镜头的光轴均成45°角，执行一次打标后，打标系统发出控制信号使伺服电机发生90°偏转，再次执行打标命令，完成另一路的打标过程。

更进一步地，还包括两个转接板，所述第一激光打标头通过一个转接板固定安装在所述T型安装板中横板的一端，所述第二激光打标头通过另一个转接板固定安装在所述T型安装板中横板的另一端。

更进一步地，所述紫外激光整形镜头通过整形安装座固定在所述T型安装板的竖板上，所述整形安装座通过定位销和M4螺钉精确定位和安装，保证激光整形镜头的光轴与两个激光打标头的通光孔径的轴线严格垂直，且处于中央位置，保证激光束通过反射镜后到达两个激光打标头的光程相等。

更进一步地，工作时，所述紫外激光整形镜头与激光输出头对接，所述第一激光打标头、所述第二激光打标头和所述伺服电机连接打标系统的控制卡，且所述第一激光打标头、所述第二激光打标头由同一个打标控制信号控制；单激光器T型双路飞行紫外打标装置安装在两条平行的第一管材生产线和第二管材生产线的上方，所述第一激光打标头设置在所述第一管材生产线的正上方，所述第二激光打标头设置在所述第二管材生产线的正上方，并调整好焦距；启动管材流水，在首次打标过程中，紫外反射镜的反射面与第一激光打标头的通光孔径的光轴以及紫外激光整形镜头的光轴均成45°角，执行激光打标命令，激光束被反射进入所述第一激光打标头，在第一管材生产线上完成一次打标；在第一次打标执行完毕后，打标控制系统驱动伺服电机偏转，使紫外反射镜逆时针偏转90°，再次执行激光打标命令，激光束被反射进入所述第二激光打标头，在第二管材生产线上完成一次打标，打标完成后又再次执行电机偏转命令，使紫外反射镜顺时针偏转90°，执行打标命令，激光束被反射进入所述第一激光打标头，在第一管材生产线上完成第二次打标；如此循环执行，完成两条生产流水线上PVC管材的飞行打标作业。

更进一步地，当所述第一激光打标头和所述第二激光打标头其中的一个打标头在执行打标工作时，另一个打标头处于“空转”状态。

更进一步地，所述紫外反射镜在偏转过程中，管材生产线仍在运行，同一根管材上两次打标的间隔时间大于一次打标时间与反射镜偏转时间之和。

本实用新型中，由于基于同一片全反射镜的反射，保证功率一致；同时采用T型等光程光路，避免了光斑大小对打标效果造成的影响；能够为PVC管材提供了一种高效率、高精度、低成本的打标方案。

附图说明

图1是本发明实施例提供的单激光器T型双路飞行紫外打标装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的T型安装板与其他打标组件的位置关系示意图；

在图1中，1为第一激光打标头，2为T型安装板，3为紫外反射镜，4为激光整形镜头，5为激光打标头转接板，6为第二激光打标头，7为第二管材生产线，8为整形镜安装座，9为第一管材生产线，10为伺服电机，11为镜架。

在图2中，1为第一激光打标头，2为T型安装板，3为紫外反射镜，4为激光整形镜头，6为第二激光打标头。

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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型涉及一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置，可以应用于PVC管材生产行业中进行激光打标，该打标装置具有高效率、高精度和低成本的优点。

本实用新型提供的T型双路紫外激光打标装置，利用飞行打标的间隔时间，通过伺服电机驱动紫外反射镜的偏转，实现了功率一致，光程相等的双路激光打标，为PVC管材提供了一种高效率、高精度、低成本的紫外双路飞行打标方案。

本实用新型的目的是为PVC管材生产行业中的激光打标工艺提供一种高效率、高精度、低成本的光路解决方案；图1示出了该打标装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型相关非部分，详述如下：

本实用新型提供的单激光器T型双路飞行紫外打标装置包括：第一激光打标头1、T型安装板2、紫外反射镜3、紫外激光整形镜头4、转接板5、第二激光打标头6、整形镜安装座8、伺服电机10和镜架11；两个激光打标头通过转接板5固定在T型安装板的横板的两端，且两个激光打标头的通光孔径在同一直线上，且光轴同轴。紫外反射镜3通过镜架11安装在T型安装板的横板与竖板的交叉(横板的中点)位置，镜架底部与伺服电机的驱动轴连接，反射镜的反射面与激光打标头的通光孔径的光轴成45°角，紫外激光整型镜头通过安装座固定在T型安装板的竖板上，其光轴与激光打标头通光孔光轴垂直且在同一平面上，亦与反射镜的反射面成45°角。

通过激光打标系统的控制信号，控制紫外反射镜3的偏转，将激光束依次反射到第一激光打标头1和第二激光打标头6内，实现单激光器双路飞行打标。其中，紫外反射镜3可以由伺服电机10进行驱动。

图2示出了T型安装板与其他打标组件的位置关系，T型安装板2为一体成型铝制板材，钻有完整的螺纹安装孔，用于安装其他打标组件。在几何结构上T型安装板包括横板和竖板，竖板的中心线为横板的垂直平分线。横板的两端安装第一激光打标头1和第二激光打标头6，中央位置安装镜架和紫外反射镜3，对应底部安装伺服电机，竖板尾端安装激光整形镜头4，从激光整形镜头发出的激光束经反射镜到达两端激光打标头的光程相等。这种T型光路结构与传统的50/50分光光路相比具有两大优势：一是利用同一片反射镜的往复偏转实现激光束向两端打标头的传输，保证了到达两天生产线的激光功率严格一致，保证打标效果的一致；二是这种T型结构光路保证了从激光整形镜头发出的激光束经反射镜到达两端激光打标头的光程相等，从而到达两端打标头的光斑大小相等。

在本实用新型中，第一激光打标头1和第二激光打标头6的规格完全相同，分别通过转接板5安装在T型安装板2的两端，激光打标系统以相同的控制信号驱动第一激光打标头1和第二激光打标头6的偏转，实现相同的打标内容。当激光束被反射到其中一个打标头内，此打标头下方的管材完成一次打标，而此时另一个打标头处于“空转”状态，其下方的管材不进行打标。

紫外反射镜3通过镜架11安装在T型安装板2的交叉位置，镜架11底部与伺服电机10的驱动轴连接，由伺服电机10驱动反射镜3的偏转。激光打标系统通过延时的方法分别控制伺服电机10和激光打标头，在初始状态，紫外反射镜3的反射面与激光打标头通光孔径的光轴和激光整形镜头的光轴均成45°角，执行一次打标后，打标系统发出控制信号使伺服电机10发生90°偏转，再次执行打标命令，完成另一路的打标过程。

紫外激光整形镜头4实现对紫外激光的扩束和准直，通过安装座8固定在T型安装板2上，安装座8通过定位销和螺钉进行精确定位和安装，保证紫外激光整形镜头4的光轴与两个激光打标头的通光孔径的轴线严格垂直，且处于中央位置，保证激光束通过反射镜后到达两个激光打标头的光程相等。

本实用新型涉及的单激光器双路飞行紫外打标装置与业界常用的50/50分光光路相比具有两个方面的优势：50/50分光光路所采用的半透半反式分光镜难以实现严格的50：50功率分光，导致两路激光的打标效果出现差异，而本实用新型基于同一片全反射镜的反射，保证功率一致；另一方面，50/50分光光路所采用的半透半反式分光镜带来两路激光打标头的光程差，而激光束并非严格的平行光，因此到达场镜的光斑大小存在差异，同样会对双路打标效果的一致性造成影响，本实用新型采用T型等光程光路设计，避免了光斑大小对打标效果造成的影响。因此，本实用新型能够为PVC管材制造商提供了一种高效率、高精度、低成本的紫外双路飞行打标方案，具有显著的经济效益和社会效益。

为了对本实用新型进行进一步的说明，现结合附图详述本实用新型提供的单激光器T型双路飞行紫外打标装置的工作过程如下：

(1)首先将本实用新型涉及的光路安装到激光飞行打标系统，激光整形镜头4与激光输出头对接，第一激光打标头1和第二激光打标头6、伺服电机10连接打标系统的控制卡，且第一激光打标头1和第二激光打标头6由同一个打标控制信号控制。整个光路安装在两条平行的第一PVC管材生产线9和第二PVC管材生产线7的上方，其中第一激光打标头1在第一管材生产线9的正上方，第二激光打标头6在第二管材生产线7的正上方，并调整好焦距。

(2)启动管材流水，在首次打标过程中，紫外反射镜3的反射面与第一激光打标头1的通光孔径的光轴以及激光整形镜头4的光轴均成45°角，执行激光打标命令，激光束被反射进入第一激光打标头1，在管材生产线9上完成一次打标。

(3)激光打标控制系统通过延时控制的方法，在第一次打标执行完毕后，打标控制系统驱动伺服电机偏转，使紫外反射镜3逆时针偏转90°，再次执行激光打标命令，激光束被反射进入第二激光打标头6，在第二管材生产线7上完成一次打标，打标完成后又再次执行电机偏转命令，使紫外反射镜3顺时针偏转90°，执行打标命令，激光束被反射进入第一激光打标头1，在第一管材生产线9上完成第二次打标。如此循环执行，系统完成两条生产流水线上PVC管材的飞行打标作业。

本领域的技术人员容易理解，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 (6)

1.一种单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，包括第一激光打标头(1)、T型安装板(2)、紫外反射镜(3)、紫外激光整形镜头(4)、第二激光打标头(6)、伺服电机(10)和镜架(11)；

所述第一激光打标头(1)和所述第二激光打标头(6)固定设置在所述T型安装板(2)中横板的两端，且所述第一激光打标头(1)的通光孔径和所述第二激光打标头(6)的通光孔径位于同一直线上且光轴同轴；

所述紫外反射镜(3)通过所述镜架(11)安装在所述T型安装板(2)中横板与竖板的交叉位置，所述镜架(11)的底部与所述伺服电机(10)的驱动轴连接，所述紫外反射镜(3)的反射面与两个激光打标头的通光孔径的光轴成45°角，所述紫外激光整形镜头(4)固定在所述T型安装板(2)的竖板上，所述紫外激光整形镜头(4)的光轴与两个激光打标头的通光孔径的光轴垂直且在同一平面上，与所述紫外反射镜(3)的反射面成45°角。

2.如权利要求1所述的单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，还包括两个转接板(5)，所述第一激光打标头(1)通过一个转接板固定安装在所述T型安装板(2)中横板的一端，所述第二激光打标头(6)通过另一个转接板固定安装在所述T型安装板(2)中横板的另一端。

3.如权利要求1所述的单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，所述紫外激光整形镜头(4)通过整形安装座(8)固定在所述T型安装板(2)的竖板上，所述整形安装座(8)通过定位销和M4螺钉精确定位和安装，保证激光整形镜头的光轴与两个激光打标头的通光孔径的轴线严格垂直，且处于中央位置，保证激光束通过反射镜后到达两个激光打标头的光程相等。

4.如权利要求1所述的单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，工作时，所述紫外激光整形镜头(4)与激光输出头对接，所述第一激光打标头(1)、所述第二激光打标头(6)和所述伺服电机(10)连接打标系统的控制卡，且所述第一激光打标头(1)、所述第二激光打标头(6)由同一个打标控制信号控制；单激光器T型双路飞行紫外打标装置安装在两条平行的第一管材生产线(9)和第二管材生产线(7)的上方，所述第一激光打标头(1)设置在所述第一管材生产线(9)的正上方，所述第二激光打标头(6)设置在所述第二管材生产线(7)的正上方，并调整好焦距；

启动管材流水线，在首次打标过程中，紫外反射镜(3)的反射面与第一激光打标头(1)的通光孔径的光轴以及紫外激光整形镜头(4)的光轴均成45°角，执行激光打标命令，激光束被反射进入所述第一激光打标头(1)，在第一管材生产线(9)上完成一次打标；

在第一次打标执行完毕后，打标控制系统驱动伺服电机(10)偏转，使紫外反射镜(3)逆时针偏转90°，再次执行激光打标命令，激光束被反射进入所述第二激光打标头(6)，在第二管材生产线(7)上完成一次打标，打标完成后又再次执行电机偏转命令，使紫外反射镜(3)顺时针偏转90°，执行打标命令，激光束被反射进入所述第一激光打标头(1)，在第一管材生产线(9)上完成第二次打标；如此循环执行，完成两条生产流水线上PVC管材的飞行打标作业。

5.如权利要求1-4任一项所述的单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，当所述第一激光打标头(1)和所述第二激光打标头(6)其中的一个打标头在执行打标工作时，另一个打标头处于“空转”状态。

6.如权利要求1-4任一项所述的单激光器T型双路飞行紫外打标装置，其特征在于，所述紫外反射镜(3)在偏转过程中，管材生产线仍在运行，同一根管材上两次打标的间隔时间大于一次打标时间与反射镜偏转时间之和。