CN208262088U - 一种新型桌面式光纤激光打标机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种新型桌面式光纤激光打标机，它包括罩壳；其特征在于，罩壳的前门包括前固定门和前移动门，前固定门固定到所述的罩壳上，前移动门连接有竖向移动机构；前固定门的内侧上部设置有吸附件，吸附件的两侧设置有吸附保护机构；所述前移动门上设置有透明板；打标机的底部设置有绝缘地脚；罩壳的后门上设置有进风口、风管安装孔、总电源端子、USB接口以及数据线接口，所述的总电源端子、USB接口以及数据线接口均连接到所述的配电板电路总成；罩壳内设置有引流风机，引流风机的出风口连接到风管安装孔；所述罩壳内还设置有配电板电路总成、光纤激光器以及对焦机构，所述的光纤激光器和对焦机构均连接到配电板电路总成。
Description
技术领域
本实用新型属于激光打标技术领域，涉及一种打标用光纤打标机，尤其是一种新型桌面式光纤激光打标机。
背景技术
激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，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的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。
激光打标的基本原理是，由激光发生器生成高能量的连续激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬间熔融，甚至气化，通过控制激光在材料表面的路径，从而形成需要的图文标记。
光纤激光器近年来成为激光物理研究的一个热门，它被一致认为是有可能全面替代固体激光器的新一代产品。光纤激光器是指用掺稀土元素玻璃光纤作为增益介质的激光器，光纤激光器可在光纤放大器的基础上开发出来：在泵浦光的作用下光纤内极易形成高功率密度，造成激光工作物质的激光能级“粒子数反转”，适当加入正反馈回路（构成谐振腔）便可形成激光振荡输出。光纤激光打标机是利用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的物理变化而"刻"出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字、条形码等各类图形。
现有技术中的光纤激光打标机，通常为露天打标，即打标激光外露于外界环境中，适用于工厂加工厂，却不适用于办公室加工，且露天打标过程中产生烟雾，不适于办公室加工。此为现有技术的不足之处。
因此，针对现有技术中存在的缺陷，提供设计一种新型桌面式光纤激光打标机；以解决现有技术中的缺陷，是非常有必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种新型桌面式光纤激光打标机，以解决上述技术问题。
为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：
一种新型桌面式光纤激光打标机，它包括罩壳；其特征在于，罩壳的前门包括前固定门和前移动门，前固定门固定到所述的罩壳上，前移动门连接有竖向移动机构，前移动门在竖向移动机构的作用下实现竖向移动；
前固定门的内侧上部设置有吸附件，当前移动门上升到竖向最高端时，通过吸附件将前移动门进行吸附固定，防止前移动门在重力作用下下落；吸附件的两侧设置有吸附保护机构，防止前移动门在竖向移动过程中对吸附件造成碰撞；
所述前移动门上设置有透明板；通过透明板观察罩壳内的打标进度和打标情况；
打标机的底部设置有绝缘地脚，设置绝缘地脚可将打标机放置到办公桌面进行打标工作；
所述罩壳内还设置有配电板电路总成、光纤激光器以及对焦机构，所述的光纤激光器和对焦机构均连接到配电板电路总成；
罩壳的后门上设置有进风口、风管安装孔、总电源端子、USB接口以及数据线接口，所述的总电源端子、USB接口以及数据线接口均连接到所述的配电板电路总成；罩壳内设置有引流风机，引流风机的出风口连接到风管安装孔；打标机工作过程中产生的烟雾，在引流风机的作用下，引流至罩壳外部，在风管安装孔处安装风管后，可将烟雾引至办公室外部环境中。保证机器内部空气循环，风从进风口进入的时候能够及时对电器件散热，保证有效排烟的同时，更加确保加工的安全。
作为优选，所述的竖向移动机构包括直线轴承和光杆，所述直线轴承固定到罩壳的底座上，光杆的一端固定到前移动门上，光杆的另一端连接所述的直线轴承；在光杆和直线轴承的作用下，前移动门作竖向移动。
作为优选，所述透明板为绿色透明亚克力板；弱化打标机打标时所产生的光束对人眼的刺激。
作为优选，所述吸附件为磁铁，所述前移动门为铁制前移动门；通过磁铁与铁制前移动门之间的磁力作用，实现对前移动门的吸附。
作为优选，所述的吸附保护机构为设置在吸附件两侧的L型钣金件；采用L型钣金件作为吸附保护机构，在起到保护吸附件的同时，增强前固定门的强度。
作为优选，吸附件的上方设置有U型钣金件；一方面增强罩壳的强度，另一方面便于安装线槽。
作为优选，所述前移动门上设置有电木拉手；以方便推拉前移动门在竖向移动。
作为优选，罩壳的后门通过可拆卸方式与罩壳固定连接；方便将罩壳后门拆卸，对罩壳内的结构进行清扫。
作为优选，罩壳的前固定门上设置有电源按键、电锁按键、急停按键，所述的电源按键、电锁按键以及急停按键均电连接到配电板电路总成；遇到紧急情况，可有效方便及时的按下急停按键；电锁按键防止不相关人员操作机器，避免意外发生。罩壳的后门上还设置有断路器，所述断路器连接到配电板电路总成；起到保护作用。
作为优选，罩壳内还设置有保护开关，所述保护开关连接到配电板电路总成；保护开关采用红外感应器，检测前移动门的状态，只有当前移动门处于关闭状态时，配电板电路总成才给光纤激光器供电打标。
作为优选，所述的对焦机构包括升降结构、振镜系统、红光发射器、场镜、调节镜；
所述的升降结构设置在罩壳底座上，升降结构连接有驱动电机；
所述的振镜系统设置在升降结构上，所述的光纤激光器设置在振镜系统的第一入光侧，振镜系统的第二入光侧设置有红光发射器；所述振镜系统内沿光纤激光器发射的激光光路依次设置有第一扫描振镜、合束镜以及第二扫描振镜；振镜系统的下方设置有场镜；
所述第一扫描振镜与红光发射器相对应，所述合束镜与调节镜在垂直方向上相对应，所述的第二扫描振镜与场镜相对应；所述的调节镜设置在旋转架上；
所述的第一扫描振镜为激光全透射、红光全反射镜片，合束镜为红光透射率50％、激光透射率100％的镜片，第二扫描振镜为全反射镜片；
振镜系统的腔壁上设置有若干通孔，通孔分别与光纤激光器发出的激光光路、红光发射器发出的红光光路、合束镜反射的光路、第二扫描振镜反射的光路相对应；
所述驱动电机连接有电机调速器和电机正反转控制电路，所述的电机正反转控制电路连接有上升按键和下降按键；所述的上升按键、下降按键设置到罩壳的前固定门上；电机调速器的调速按键设置到罩壳的后门上。
所述第一扫描振镜、合束镜、第二扫描振镜相互平行，且三者与水平方向的夹角均为45°；使得激光光束和红光光束沿水平和竖直两个方向射出，通过调节镜确定激光焦点时，更加方便。
所述的旋转架通过连接臂固定在振镜系统的腔壁上；旋转架固定设置振镜系统上，使得旋转架与振镜系统为一体结构，能够提高调节镜的调节精度。
所述的升降结构包括丝杠，所述丝杠通过联轴器连接到驱动电机的输出轴，丝杠上套设有升降台，升降台与丝杠之间螺纹配合，丝杠的一侧设置有滑轨，滑轨内设置有滑槽，升降台的一端位于滑轨内的滑槽中；所述的振镜系统设置在升降台上，通过驱动电机带动丝杠旋转，使得升降台在滑轨的作用下做上下移动，从而实现振镜系统的竖向移动。
所述的旋转架包括固定座、与所述固定座连接的万向节、以及与所述万向节连接的载板，所述固定座上设置有与万向节活动连接的球头，所述球头嵌在万向节内的球头槽中；所述载板上固定设置所述的调节镜；通过该调节结构，万向节和固定座之间的球头，实现上下左右的调整。
仅采用一个红光发射器，通过合束镜红光发射器发出的红光光束一分为二，其中一束与激光光束合并，另外一束经合束镜发射后到达调节镜，通过调节调节镜的位置，使得两束红光在激光光束的焦点重合，标注出经过场镜后的激光光束焦点位置；当加工工件的厚度不同时，仅需要调节升降结构，使焦点上下移动即可；方便对不同厚度待打标工件的调节定位。
本技术方案中，驱动电机以及电机调速器的具体型号，本领域技术人员可采用现有技术中已经公开的型号；电机正反转控制电路，本领域技术人员可采用现有技术中已经公开的具体电路结构。
本实用新型的有益效果在于，罩壳前门采用上下开启方式，这样能够更加有效的避免与工件干涉，提高生产效率；能够保证在加工过程中能够有效的排烟，前门关闭的情况下，通过引流风机将加工烟尘排出室内，避免污染加工环境；此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1是本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机的结构示意图一；
图2是本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机的结构示意图二；
图3是本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机的结构示意图三；
图4是本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机罩壳前门的内侧图。
图5是本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机对焦机构的结构示意图。
图6是图5中振镜系统的结构示意图。
图7是图6中旋转架的结构示意图。
图8是对焦机构的控制原理图。
其中，1-罩壳，1.1-前固定门，1.2-前移动门，1.3-后门，2-竖向移动机构，3-吸附件，4-吸附保护机构，5-透明板，6-绝缘地脚，7-进风口，8-风管安装孔，9-总电源端子，10-USB接口，11-数据线接口，12-配电板电路总成，13-光纤激光器，14-对焦机构，2.1-直线轴承，2.2-光杆，15-U型钣金件，16-电木拉手，17-电源按键，18-电锁按键，19-急停按键，20-断路器，21-保护开关，22-上升按键，23-下降按键，14.1-升降结构，14.2-振镜系统，14.3-红光发射器，14.4-场镜，14.5-调节镜，14.6-驱动电机，14.7-第一扫描振镜，14.8-合束镜，14.9-第二扫描振镜，14.10-旋转架，14.11-电机调速器，14.12-电机正反转控制电路，14.13-调速按键，14.14-连接臂，14.1.1-丝杠，14.1.2-联轴器，14.1.3-升降台，14.1.4-滑轨，14.1.5-滑槽，14.10.1-固定座，14.10.2-万向节，14.10.3-载板，14.10.4-球头，14.2.1-腔壁。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施方式。
如图1-8所示，本实用新型提供的一种新型桌面式光纤激光打标机，它包括罩壳1；所述罩壳1内还设置有配电板电路总成12、光纤激光器13以及对焦机构14，所述的光纤激光器13和对焦机构14均连接到配电板电路总成12。
罩壳1的前门包括前固定门1.1和前移动门1.2，前固定门1.1固定到所述的罩壳1上，前移动门1.2连接有竖向移动机构2，前移动门1.2在竖向移动机构2的作用下实现竖向移动。所述的竖向移动机构2包括直线轴承2.1和光杆2.2，所述直线轴承2.1固定到罩壳的底座上，光杆2.2的一端固定到前移动门1.2上，光杆2.2的另一端连接所述的直线轴承2.1；在光杆2.2和直线轴承2.1的作用下，前移动门1.2作竖向移动。
罩壳1的前固定门上设置有电源按键17、电锁按键18、急停按键19，所述的电源按键17、电锁按键18以及急停按键19均电连接到配电板电路总成12；遇到紧急情况，可有效方便及时的按下急停按键19；电锁按键18防止不相关人员操作机器，避免意外发生。罩壳的后门上还设置有断路器20，所述断路器20连接到配电板电路总成12；起到保护作用。
所述前移动门1.2上设置有电木拉手16；以方便推拉前移动门1.2在竖向移动。所述前移动门1.2上设置有透明板5；通过透明板5观察罩壳内的打标进度和打标情况；本实施例中，所述透明板5为绿色透明亚克力板；弱化打标机打标时所产生的光束对人眼的刺激。前固定门1.1的内侧上部设置有吸附件3，当前移动门1.2上升到竖向最高端时，通过吸附件3将前移动门1.2进行吸附固定，防止前移动门1.2在重力作用下下落；本实施例中，吸附件3为磁铁，前移动门1.2为铁制前移动门；通过磁铁与铁制前移动门之间的磁力作用，实现对前移动门的吸附。吸附件3的两侧设置有吸附保护机构4，防止前移动门1.2在竖向移动过程中对吸附件造成碰撞；本实施例中，所述的吸附保护机构4为设置在吸附件3两侧的L型钣金件；采用L型钣金件作为吸附保护机构，在起到保护吸附件的同时，增强前固定门的强度。吸附件3的上方设置有U型钣金件15；一方面增强罩壳1的强度，另一方面便于安装线槽。
罩壳1内还设置有保护开关21，所述保护开关21连接到配电板电路总成12；保护开关21采用红外感应器，检测前移动门1.2的状态，只有当前移动门处于关闭状态时，配电板电路总成12才给光纤激光器供电打标。
罩壳1的后门上设置有进风口7、风管安装孔8、总电源端子9、USB接口10以及数据线接口11，所述的总电源端子9、USB接口10以及数据线接口11均连接到所述的配电板电路总成12；罩壳1内设置有引流风机，引流风机的出风口连接到风管安装孔8；打标机工作过程中产生的烟雾，在引流风机的作用下，引流至罩壳外部，在风管安装孔8处安装风管后，可将烟雾引至办公室外部环境中。保证机器内部空气循环，风从进风口7进入的时候能够及时对电器件散热，保证有效排烟的同时，更加确保加工的安全。罩壳的后门通过可拆卸方式与罩壳固定连接；方便将罩壳后门拆卸，对罩壳内的结构进行清扫。本实施例中，罩壳后门通过螺栓或者螺钉与罩壳固定。
打标机的底部设置有绝缘地脚6，设置绝缘地脚6可将打标机放置到办公桌面进行打标工作。
所述的对焦机构14包括升降结构14.1，所述的升降结构14.1设置在罩壳1底座上，升降结构14.1连接有驱动电机14.6；
所述的升降结构14.1包括丝杠14.1.1，所述丝杠14.1.1通过联轴器14.1.2连接到驱动电机14.6的输出轴，丝杠14.1.1上套设有升降台14.1.3，升降台14.1.3与丝杠14.1.1之间螺纹配合，丝杠14.1.1的一侧设置有滑轨14.1.4，滑轨14.1.4内设置有滑槽14.1.5，升降台14.1.3的一端位于滑轨14.1.4内的滑槽14.1.5中。
升降台14.1.3上设置有振镜系统14.2，通过驱动电机14.6带动丝杠14.1.1旋转，使得升降台14.1.3在滑轨14.1.4的作用下做上下移动，从而实现振镜系统的竖向移动。
振镜系统14.2的第一入光侧设置有光纤激光器13，振镜系统14.2的第二入光侧设置有红光发射器14.3；所述振镜系统14.2内沿光纤激光器13发射的激光光路依次设置有第一扫描振镜14.7、合束镜14.8以及第二扫描振镜14.9；振镜系统14.2的下方设置有场镜14.4；
所述第一扫描振镜14.7与红光发射器14.3相对应，所述合束镜14.8与调节镜14.5在垂直方向上相对应，所述的第二扫描振镜14.9与场镜14.4相对应；
所述的调节镜14.5设置在旋转架14.10上；所述的旋转架14.10通过连接臂14.14固定在振镜系统14.2的腔壁上；旋转架14.10固定设置振镜系统14.2上，使得旋转架14.10与振镜系统14.2为一体结构，能够提高调节镜的调节精度。所述的旋转架14.10包括固定座14.10.1、与所述固定座14.10.1连接的万向节14.10.2、以及与所述万向节14.10.2连接的载板14.10.3，所述固定座14.10.1上设置有与万向节14.10.2活动连接的球头14.10.4，所述球头14.10.4嵌在万向节14.10.2内的球头槽中；所述载板14.10.3上固定设置所述的调节镜14.5；通过该调节结构，万向节14.10.2和固定座14.10.1之间的球头14.10.4，实现上下左右的调整。
所述的第一扫描振镜14.7为激光全透射、红光全反射镜片，合束镜14.8为红光透射率50％、激光透射率100％的镜片，第二扫描振镜14.9为全反射镜片；所述第一扫描振镜、合束镜、第二扫描振镜相互平行，且三者与水平方向的夹角均为45°；使得激光光束和红光光束沿水平和竖直两个方向射出，通过调节镜确定激光焦点时，更加方便。
振镜系统的腔壁14.2.1上设置有若干通孔，通孔分别与光纤激光器12发出的激光光路、红光发射器14.3发出的红光光路、合束镜14.8反射的光路、第二扫描振镜14.9反射的光路相对应；
所述驱动电机14.6连接有电机调速器14.11和电机正反转控制电路14.12，所述的电机正反转控制电路14.12连接有上升按键22和下降按键23；所述的上升按键22、下降按键23设置到罩壳的前固定门1.1上。
对焦机构的工作原理如下：
光纤激光器发出的激光光束经第一扫描振镜、合束镜后到达第二扫描振镜，在第二扫描振镜的反射作用下经场镜射出。
红光发射器发出的红光光束经第一扫描振镜反射到合束镜，在合束镜的作用下，红光光束一分为二，第一束红光光束透射合束镜到达第二扫描振镜，在第二扫描振镜的反射作用下经场镜射出；第二数红光光束经合束镜反射到达调节镜，通过调节旋转架，使得第一束红光光束和第二束红光光束在场镜的焦点位置相交，从而标记场镜的焦点位置。当需要加工不同厚度的工件时，只需通过驱动电机控制升降结构竖向移动即可。
仅采用一个红光发射器，通过合束镜红光发射器发出的红光光束一分为二，其中一束与激光光束合并，另外一束经合束镜发射后到达调节镜，通过调节调节镜的位置，使得两束红光在激光光束的焦点重合，标注出经过场镜后的激光光束焦点位置；当加工工件的厚度不同时，仅需要调节升降结构，使焦点上下移动即可；方便对不同厚度待打标工件的调节定位。
本技术方案中涉及到的电路结构，采用现有技术中的电路结构即可实现，且本技术方案的发明点并不在于电路结构的设计，故在此不再赘述。
以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本实用新型原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种新型桌面式光纤激光打标机，它包括罩壳；其特征在于，罩壳的前门包括前固定门和前移动门，前固定门固定到所述的罩壳上，前移动门连接有竖向移动机构；
前固定门的内侧上部设置有吸附件，吸附件的两侧设置有吸附保护机构；
所述前移动门上设置有透明板；
打标机的底部设置有绝缘地脚；
所述罩壳内还设置有配电板电路总成、光纤激光器以及对焦机构，所述的光纤激光器和对焦机构均连接到配电板电路总成；
罩壳的后门上设置有进风口、风管安装孔、总电源端子、USB接口以及数据线接口，所述的总电源端子、USB接口以及数据线接口均连接到所述的配电板电路总成；罩壳内设置有引流风机，引流风机的出风口连接到风管安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述的竖向移动机构包括直线轴承和光杆，所述直线轴承固定到罩壳的底座上，光杆的一端固定到前移动门上，光杆的另一端连接所述的直线轴承。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述透明板为绿色透明亚克力板。
4.根据权利要求3所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述吸附件为磁铁，所述前移动门为铁制前移动门。
5.根据权利要求4所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述的吸附保护机构为设置在吸附件两侧的L型钣金件；吸附件的上方设置有U型钣金件。
6.根据权利要求5所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述前移动门上设置有电木拉手。
7.根据权利要求6所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，罩壳的后门通过可拆卸方式与罩壳固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，罩壳的前固定门上设置有电源按键、电锁按键、急停按键，所述的电源按键、电锁按键以及急停按键均电连接到配电板电路总成；罩壳的后门上还设置有断路器，所述断路器连接到配电板电路总成。
9.根据权利要求8所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，罩壳内还设置有保护开关，所述保护开关连接到配电板电路总成。
10.根据权利要求9所述的一种新型桌面式光纤激光打标机，其特征在于，所述的对焦机构包括升降结构、振镜系统、红光发射器、场镜、调节镜；
所述的升降结构设置在罩壳底座上，升降结构连接有驱动电机；
所述的振镜系统设置在升降结构上，所述的光纤激光器设置在振镜系统的第一入光侧，振镜系统的第二入光侧设置有红光发射器；所述振镜系统内沿光纤激光器发射的激光光路依次设置有第一扫描振镜、合束镜以及第二扫描振镜；振镜系统的下方设置有场镜；
所述第一扫描振镜与红光发射器相对应，所述合束镜与调节镜在垂直方向上相对应，所述的第二扫描振镜与场镜相对应；所述的调节镜设置在旋转架上；
所述的第一扫描振镜为激光全透射、红光全反射镜片，合束镜为红光透射率50％、激光透射率100％的镜片，第二扫描振镜为全反射镜片；
振镜系统的腔壁上设置有若干通孔，通孔分别与光纤激光器发出的激光光路、红光发射器发出的红光光路、合束镜反射的光路、第二扫描振镜反射的光路相对应；
所述驱动电机连接有电机调速器和电机正反转控制电路，所述的电机正反转控制电路连接有上升按键和下降按键；所述的上升按键、下降按键设置到罩壳的前固定门上；
所述第一扫描振镜、合束镜、第二扫描振镜相互平行，且三者与水平方向的夹角均为45°；
所述的旋转架通过连接臂固定在振镜系统的腔壁上；
所述的升降结构包括丝杠，所述丝杠通过联轴器连接到驱动电机的输出轴，丝杠上套设有升降台，升降台与丝杠之间螺纹配合，丝杠的一侧设置有滑轨，滑轨内设置有滑槽，升降台的一端位于滑轨内的滑槽中；
所述的旋转架包括固定座、与所述固定座连接的万向节、以及与所述万向节连接的载板，所述固定座上设置有与万向节活动连接的球头，所述球头嵌在万向节内的球头槽中；所述载板上固定设置所述的调节镜。
Priority Applications (1)
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| CN201820774494.2U CN208262088U (zh) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 一种新型桌面式光纤激光打标机 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112077454A (zh) * | 2020-09-17 | 2020-12-15 | 林维和 | 一种用于激光器制造的双工位光纤打标装置 |
| WO2023060564A1 (zh) * | 2021-10-15 | 2023-04-20 | 广州翔声智能科技有限公司 | 一种手持打标机 |
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2018
- 2018-05-23 CN CN201820774494.2U patent/CN208262088U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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| CN112077454B (zh) * | 2020-09-17 | 2021-07-23 | 嘉兴考普诺机械科技有限公司 | 一种用于激光器制造的双工位光纤打标装置 |
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