CN210451384U - 一种双头皮秒激光打标机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于激光打标技术领域，具体提供了一种双头皮秒激光打标机，包括皮秒激光器、偏振分光光具座以及两组激光出射模块，激光出射模块包括Z轴调节模块、激光扫描振镜以及聚焦透镜；偏振分光光具座位于皮秒激光器的激光光路上，激光扫描振镜位于偏振分光光具座出射光路上，聚焦透镜位于激光扫描振镜的出射光路上；Z轴调节模块的一端与偏振分光光具座固定连接，另一端与激光扫描振镜可拆卸连接，聚焦透镜与激光扫描振镜固定连接。由于只使用了一台皮秒激光器，有效的减小了打标机提及和重量，提高了性价比，缩减和降低了人工和耗材成本，提高了生产效率，可满足大部分精密皮秒激光标记的应用。
Description
技术领域
本实用新型属于激光打标技术领域，具体涉及一种双头皮秒激光打标机。
背景技术
激光打标机是利用激光束在物质表面打上永久标记的技术。该技术通过激光器产生激光束，经过一系列光学传导与处理，最终通过光学镜片进行光束聚焦，然后将聚焦后的高能量光束偏转到待加工物体表面的指定位置。激光打标机可以标记出各种文字、符号和图案，市场应用前景广阔。
但是现有的激光打标机在进行高效率加工时大多采用多个激光器配合多套振镜透镜系统进行标刻操作，而且传统双头激光打标机所使用的是两台皮秒激光器协同工作，上述打标机不仅体积大、比较重，而且效率低。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术中激光打标机结构复杂效率低的问题。
为此，本实用新型提供了一种双头皮秒激光打标机，包括皮秒激光器、偏振分光光具座以及两组激光出射模块，所述激光出射模块包括Z轴调节模块、激光扫描振镜以及聚焦透镜；
所述偏振分光光具座位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述激光扫描振镜位于所述偏振分光光具座出射光路上，所述聚焦透镜位于所述激光扫描振镜的出射光路上；
所述Z轴调节模块的一端与所述偏振分光光具座固定连接，另一端与所述激光扫描振镜可拆卸连接，所述聚焦透镜与所述激光扫描振镜固定连接。
优选地，所述皮秒激光器及所述偏振分光光具座均固设在大理石平台上。
优选地，所述偏振分光光具座包括偏振分光模块、功率衰减模块以及等光程模块；
所述偏振分光模块位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述功率衰减模块位于所述偏振分光模块的出射光路上，所述等光程模块位于所述功率衰减模块的出射光路上。
优选地，所述偏振分光模块包括半波片、偏振分光棱镜及分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述分光棱镜底座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。
优选地，所述功率衰减模块包括半波片、偏振分光棱镜和分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述分光棱镜底座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。
优选地，所述等光程模块包括第一45°全反镜和第二45°全反镜，所述两组激光出射模块分别位于所述第一45°全反镜的出射光路及所述第二 45°全反镜的出射光路上。
优选地，所述Z轴调节模块包括升降机构，所述升降机构包括升降板及升降导轨模块，所述升降导轨模块的背部固定在所述偏振分光光具座上，所述升降导轨模块内设有可旋转的螺杆，所述升降板与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆的顶端设有手轮。
优选地，所述升降导轨模块的侧部设有沿竖直方向分布的刻度尺。
优选地，所述偏振分光光具座内部设有加强筋。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种双头皮秒激光打标机。通过激光器产生激光束，经过一系列光学传导与处理，最终通过光学镜片进行光束聚焦，然后将聚焦后的高能量光束偏转到待加工物体表面的指定位置。激光打标机可以标记出各种文字、符号和图案，市场应用前景广阔。该打标机适用于家电、汽车及3C等行业，具有结构简单、集成度高以及标刻效率高等特点，由于只使用了一台皮秒激光器，有效的减小了打标机提及和重量，提高了性价比，缩减和降低了人工和耗材成本，提高了生产效率，可满足大部分精密皮秒激光标记的应用。
以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型双头皮秒激光打标机的整体结构示意图；
图2是本实用新型双头皮秒激光打标机的Z轴调节模块的结构示意图；
图3是本实用新型双头皮秒激光打标机的偏振分光光具座的结构示意图；
图4是本实用新型双头皮秒激光打标机的升降机构的结构示意图；
图5是本实用新型双头皮秒激光打标机的等光程模块的结构示意图；
图6是本实用新型双头皮秒激光打标机的等光程模块的刻度尺示意图。
附图标记说明：皮秒激光器1，偏振分光光具座2，Z轴调节模块3，升降机构4，红光指示器5，激光扫描振镜6，聚焦透镜7，振镜安装板8，偏振分光模块9，功率衰减模块10，等光程模块11，半波片12，偏振分光棱镜13，分光棱镜底座14，第一45°全反镜15，第二45°全反镜16，刻度尺17。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本实用新型提供了一种双头皮秒激光打标机，其特征在于：包括皮秒激光器、偏振分光光具座以及两组激光出射模块，所述激光出射模块包括Z 轴调节模块、激光扫描振镜以及聚焦透镜；
所述偏振分光光具座位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述激光扫描振镜位于所述偏振分光光具座出射光路上，所述聚焦透镜位于所述激光扫描振镜的出射光路上；
所述Z轴调节模块的一端与所述偏振分光光具座固定连接，另一端与所述激光扫描振镜可拆卸连接，所述聚焦透镜与所述激光扫描振镜固定连接。
如图1所示，由此可知，双头打标机，包括；包括皮秒激光器1、偏振分光光具座2、Z轴调节模块3、激光扫描振镜6和聚焦透镜7；皮秒激光器1固定在大理石平台上；激光扫描振镜6和聚焦透镜7安装在所述升降机构4上；位于聚焦透镜7出光口正下方的底板的上表面为工作台面，工作台面上设置有用于放置待加工工件的打标垫板，其中工作台面位于聚焦透镜7的下方，图中未示出。采用偏振分光结构，减小了设备的体积和重量，降低了皮秒设备成本，提高了生产效率；另外配合Z轴调节模块，可实现对大部分常见工件的标刻。
优选的方案，所述皮秒激光器及所述偏振分光光具座均固设在大理石平台上。由此可知，大理石平整，安装时可以保证皮秒激光器及偏振分光光具座的安装位置在同一个水平线上，便于后续的激光光路调节对准。
优选的方案，所述偏振分光光具座包括偏振分光模块、功率衰减模块以及等光程模块；所述偏振分光模块位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述功率衰减模块位于所述偏振分光模块的出射光路上，所述等光程模块位于所述功率衰减模块的出射光路上。如图3所示，所述偏振分光光具座2 包括偏振分光模块9、功率衰减模块10和等光程模块11。所述偏振分光模块9位于光具座靠近皮秒激光器1的一端，所述功率衰减模块10位于偏振分光模块9后靠近Z轴调节模块3一侧，所述等光程模块11位于透射光路功率衰减模块10后靠近Z轴调节模块3一侧。通过使用偏振分光模块9可将一束光分成功率差异值较小，偏振方向相互垂直的两束；通过功率衰减模块10实现对两路激光功率差异值的控制，使两路激光功率基本一致；通过在透射光路上加入等光程模块11实现两路激光到聚焦透镜7时光程基本相等。
优选的方案，所述偏振分光模块包括半波片、偏振分光棱镜及分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述偏振分光光具座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。如图4所示偏振分光模块9包括半波片12和偏振分光棱镜13，所述半波片12和偏振分光棱镜 13通过分光棱镜底座14固定在偏振分光光具座2上且所述半波片12位于偏振分光光具座2靠近皮秒激光器1一侧。通过半波片12可改变激光器发出的线偏振光的偏振状态。并通过偏振分光棱镜13将激光分成相互垂直的两束。
优选的方案，所述功率衰减模块包括半波片、偏振分光棱镜和分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述分光棱镜底座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。所述功率衰减模块10结构也如图4所示，包括半波片12和偏振分光棱镜13，所述半波片12和偏振分光棱镜13通过分光棱镜底座14固定在偏振分光光具座2上且所述半波片12位于偏振分光光具座2靠近偏振分光模块9一侧。
优选的方案，所述等光程模块包括第一45°全反镜和第二45°全反镜，所述两组激光出射模块分别位于所述第一45°全反镜的出射光路及所述第二45°全反镜的出射光路上。如图5所示，所述等光程模块11由第一45°全反镜15和第二45°全反镜16构成。通过第一45°全反镜15和第一45°全反镜16光程补偿，保证两路激光光程相等。
优选的方案，所述Z轴调节模块包括升降机构，所述升降机构包括升降板及升降导轨模块，所述升降导轨模块的背部固定在所述偏振分光光具座上，所述升降导轨模块内设有可旋转的螺杆，所述升降板与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆的顶端设有手轮。如图2所示，Z轴调节模块3包括升降机构4及红光指示器5。升降机构4固定在偏振分光光具座2的侧壁上，红光指示器5位于所述升降机构后端并固定在升降机构上，激光扫描振镜6 通过振镜安装板8与升降机构4进行连接，其中，振镜安装板8与升降机构4的连接方式是螺栓连接，所述聚焦透镜7安装在所述激光扫描振镜6 的正下方，所述偏振分光光具座2固定在大理石平台上。通过选择不同焦距的聚焦透镜7可实现对大部分常见工件的加工，且通过调节升降机构4 可实现对双头设备焦点的调节。
优选的方案，所述升降导轨模块的侧部设有沿竖直方向分布的刻度尺。如图6所示，所述升降机构4的侧部设有沿竖直方向分布的刻度尺17。
优选的方案，所述偏振分光光具座内部设有加强筋。如图3所示，偏振分光光具座2内为抽壳态空壳，加强筋提高了空壳的强度。
本实施例的双头打标机的安装和使用原理如下：将待加工的工件固定于工作台板上，待加工工件上待打标面对准Z轴调节模块3，通过调节激光扫描振镜6的高度，实现对焦点位置的调节，使焦点的初始位置位于待打标面上；通过使用不同组合的激光扫描振镜6和聚焦透镜7，可以实现对大部分常见工件的加工，开启皮秒激光器，便可从两组激光出射模块的聚焦透镜分别出射出两条激光对工件进行同时加工。
由于偏振分光模块的使用，减小了双头皮秒打标机体积和重量，提高了打标机的集成度。本实用新型实施例提供的一种皮秒双头打标机是专门针对缩减和降低人工成本、提高皮秒打标及集成度的需求开发的，满足大部分常见激光标记应用，有效减小了打标机体积，简化了打标机结构，提高了打标机集成度，提高了生产效率，降低了制造成本，具有极大的应用价值。本实用新型可应用各行业的外观件生产设备，可缩减和降低了人工和耗材成本，更加节能环保，提升性价比，对皮秒激光加工应用的行业来说无疑将有着广阔的发展前景。
以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双头皮秒激光打标机，其特征在于：包括皮秒激光器、偏振分光光具座以及两组激光出射模块，所述激光出射模块包括Z轴调节模块、激光扫描振镜以及聚焦透镜；
所述偏振分光光具座位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述激光扫描振镜位于所述偏振分光光具座出射光路上，所述聚焦透镜位于所述激光扫描振镜的出射光路上；
所述Z轴调节模块的一端与所述偏振分光光具座固定连接，另一端与所述激光扫描振镜可拆卸连接，所述聚焦透镜与所述激光扫描振镜固定连接。
2.根据权利要求1所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述皮秒激光器及所述偏振分光光具座均固设在大理石平台上。
3.根据权利要求1所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述偏振分光光具座包括偏振分光模块、功率衰减模块以及等光程模块；
所述偏振分光模块位于所述皮秒激光器的激光光路上，所述功率衰减模块位于所述偏振分光模块的出射光路上，所述等光程模块位于所述功率衰减模块的出射光路上。
4.根据权利要求3所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述偏振分光模块包括半波片、偏振分光棱镜及分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述分光棱镜底座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。
5.根据权利要求3所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述功率衰减模块包括半波片、偏振分光棱镜和分光棱镜底座，所述半波片和偏振分光棱镜均固定在所述分光棱镜底座上，且所述半波片位于偏振分光光具座靠近所述皮秒激光器一侧，所述偏振分光棱镜位于偏振分光光具座远离所述皮秒激光器一侧。
6.根据权利要求3所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述等光程模块包括第一45°全反镜和第二45°全反镜，所述两组激光出射模块分别位于所述第一45°全反镜的出射光路及所述第二45°全反镜的出射光路上。
7.根据权利要求1所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述Z轴调节模块包括升降机构，所述升降机构包括升降板及升降导轨模块，所述升降导轨模块的背部固定在所述偏振分光光具座上，所述升降导轨模块内设有可旋转的螺杆，所述升降板与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆的顶端设有手轮。
8.根据权利要求7所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述升降导轨模块的侧部设有沿竖直方向分布的刻度尺。
9.根据权利要求1所述的双头皮秒激光打标机，其特征在于：所述偏振分光光具座内部设有加强筋。
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