CN211219185U - 一种450nm的激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于激光打标机技术领域，具体涉及一种450nm的激光打标机。其技术方案为：一种450nm的激光打标机，包括依次设置的半导体激光器、扩束镜、激光扫描器、聚焦扫描场镜，扩束镜包括基体，基体内安装有双凹透镜，壳体上连接有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构上连接有镜筒，镜筒内安装有弯月透镜和双凸透镜，弯月透镜位于双凸透镜和双凹透镜之间。本实用新型提供了一种可精确调节激光光斑大小的450nm的激光打标机。

Description

一种450nm的激光打标机

技术领域

本实用新型属于激光打标机技术领域，具体涉及一种450nm的激光打标机。

背景技术

激光打标机是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，从而刻出精美的图案、商标和文字，激光打标机主要分为，CO2激光打标机，半导体激光打标机、光纤激光打标机和YAG激光打标机，目前激光打标机主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合。

专利申请号为CN201721524057.7的实用新型专利公布了一种新型自动激光打标机，包括激光打标机本体、伸缩杆和光纤激光器，所述激光打标机本体的内部靠近转轴外部位置处套接有大齿轮，且激光打标机本体的内部靠近支架一侧位置处设置有伺服电机，所述伸缩杆嵌入安装在支撑杆的内部，所述固定杆的内部设置有电动液压杆。本实用新型设置伸缩杆，能便于使用者对被打标构件进行固定，使用者将卡位凸起放入相应的通孔内，从而可以便于使用者根据被打标物体的大小来改变伸缩杆的长度，设置电动液压杆，能便于使用者对激光打标机本体进行升高和降低，避免了人力进行调节的繁琐性，设置伺服电机，能便于使用者对工作台进行旋转，便于使用者对物件进行旋转打标。

455nm半导体能产生功率比较大的单管的激光能量。455nm的光源介于紫外和106波长的属性，可以应用于学习，包装，木材，喷涂上面的激光标记，因为光源聚焦性能的原因，不可能聚焦的很细，所以仅别适合大字符的激光标记。现有的激光打标机无法精确调节激光光斑的大小，所以无法进行较小字符的激光标记。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种可精确调节激光光斑大小的450nm的激光打标机。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种450nm的激光打标机，包括依次设置的半导体激光器、扩束镜、激光扫描器、聚焦扫描场镜，扩束镜包括基体，基体内安装有双凹透镜，壳体上连接有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构上连接有镜筒，镜筒内安装有弯月透镜和双凸透镜，弯月透镜位于双凸透镜和双凹透镜之间。

优选地，所述丝杠螺母机构包括转动环，转动环与基体可转动连接，转动环与镜筒螺纹连接。

优选地，所述半导体激光器包括激光器主体，激光器主体内安装有半导体驱动PCB板和半导体，半导体驱动PCB板和半导体电连接。

优选地，所述聚焦扫描场镜包括场镜壳体，场镜壳体内依次设置有第一聚焦弯月透镜、第二聚焦弯月透镜、聚焦双凸透镜。

优选地，所述激光扫描器上分别连接有X轴电机和Y轴电机。

优选地，本实用新型还包括驱动系统，驱动系统内设置有X轴驱动单元、Y轴驱动单元和显示系统，X轴驱动单元与X轴电机电连接，Y轴驱动单元与Y轴电机电连接。

优选地，本实用新型还包括电池系统，半导体激光器驱动系统分别与电池系统电连接，电池系统内分别设置有电池保护电路和电压转换电路。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型的扩束镜可调节发散角，使得激光光斑的大小能够精确调节。半导体激光器发出的激光经过扩束镜后，通过激光扫描器，再经低焦距的扫描场镜后，可以打出各种字符图案。经扩束镜调节后，激光光斑可调到更小，从而本实用新型可应用于达标更小的字符。调节扩束镜时，转动镜筒，则镜筒相对于丝杠螺母螺旋移动，则弯月透镜和双凸透镜相对于双凹透镜的距离改变，实现发散角的调节，从而调节激光光斑大小，方便操作。

2.调节扩束镜时，只需要转动转动环，镜筒能相对于转动环螺旋移动。转动环仅相对于基体转动，不会相对于基体直线移动，则镜筒的移动距离能精确调节。镜筒的位置精确调节后，发散角得到精确调节，则激光光斑的大小得到精确调节。

3.半导体驱动PCB板能驱动半导体发出450nm的激光，则光源得到可靠且稳定的输出。半导体发出的激光能进入扩束镜中，并经过扩束镜内的双凹透镜。在调节扩束镜后，激光光束的发散角得到精确调节。

4.经过激光扫描器后的激光能准确进入聚焦扫描场镜中，激光在聚焦扫描场镜的场镜壳体内依次经过第一聚焦弯月透镜、第二聚焦弯月透镜、聚焦双凸透镜，使得激光能准确聚焦到焦平面上。激光经过聚焦扫描场镜后，得到准确聚焦，保证经扩束镜调节发散角后的激光能聚焦成确定大小的激光光斑。

5.激光扫描器上分别连接X轴电机和Y轴电机，则X轴电机调节激光扫描器X轴方向的角度，Y轴电机调节激光扫描器Y轴方向的角度。经过X轴电机和Y轴电机调节后，激光扫描器能准确地将激光反射到聚焦扫描场镜内，保证光路的准确。

6.X轴驱动单元能驱动X轴电机动作，Y轴驱动单元能驱动Y轴电机动作，保证激光扫描器调节到合适。显示系统能实时显示X轴电机和Y轴电机对激光扫描器的调节情况，方便观察并进行准确调节。

7.本实用新型的激光扫描器很小，使得本实用新型整体体积较小，且可用电池系统供电，方便携带。电池系统能分别为半导体激光器、驱动系统供电，保证本实用新型可靠运行。电池系统内设置有电压转换电路，保证电池系统输出电压满足要求。电池系统内设置有电池保护电路，保证电池安全。

本实用新型的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是扩束镜的结构示意图；

图3是半导体激光器的结构示意图；

图4是聚焦扫描场镜的结构示意图。

图中：1-半导体激光器；2-扩束镜；3-激光扫描器；4-聚焦扫描场镜；5-X轴电机；6-Y轴电机；8-电池系统；11-激光器主体；12-半导体驱动PCB板；13-半导体；14-风扇；21-基体；22-双凹透镜；23-丝杠螺母机构；24-镜筒；25-弯月透镜；26-双凸透镜；231-转动环；41-场镜壳体；42-第一聚焦弯月透镜；43-第二聚焦弯月透镜；44-聚焦双凸透镜；7-驱动系统；71-X轴驱动单元；72-Y轴驱动单元；73-显示系统。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1和图2所示，本实施例的450nm的激光打标机，包括依次设置的半导体13激光器1、扩束镜2、激光扫描器3、聚焦扫描场镜4，扩束镜2包括基体21，基体21内安装有双凹透镜22，壳体上连接有丝杠螺母机构23，丝杠螺母机构23上连接有镜筒24，镜筒24内安装有弯月透镜25和双凸透镜26，弯月透镜25位于双凸透镜26和双凹透镜22之间。

本实用新型的扩束镜2可调节发散角，使得激光光斑的大小能够精确调节。半导体13激光器1发出的激光经过扩束镜2后，通过激光扫描器3，再经低焦距的扫描场镜后，可以打出各种字符图案。经扩束镜2调节后，激光光斑可调到更小，从而本实用新型可应用于达标更小的字符。调节扩束镜2时，转动镜筒24，则镜筒24相对于丝杠螺母螺旋移动，则弯月透镜25和双凸透镜26相对于双凹透镜22的距离改变，实现发散角的调节，从而调节激光光斑大小，方便操作。

更进一步，所述丝杠螺母机构23包括转动环231，转动环231与基体21可转动连接，转动环231与镜筒24螺纹连接。调节扩束镜2时，只需要转动转动环231，镜筒24能相对于转动环231螺旋移动。转动环231仅相对于基体21转动，不会相对于基体21直线移动，则镜筒24的移动距离能精确调节。镜筒24的位置精确调节后，发散角得到精确调节，则激光光斑的大小得到精确调节。

更进一步，如图3所示，所述半导体13激光器1包括激光器主体11，激光器主体11内安装有半导体13驱动PCB板12和半导体13，半导体13驱动PCB板12和半导体13电连接。激光器主体11内还安装有风扇14，保证半导体13驱动PCB板12和半导体13得到良好散热。半导体13驱动PCB板12能驱动半导体13发出450nm的激光，则光源得到可靠且稳定的输出。半导体13发出的激光能进入扩束镜2中，并经过扩束镜2内的双凹透镜22。在调节扩束镜2后，激光光束的发散角得到精确调节。

更进一步，如图4所示，所述聚焦扫描场镜4包括场镜壳体41，场镜壳体41内依次设置有第一聚焦弯月透镜42、第二聚焦弯月透镜43、聚焦双凸透镜44。经过激光扫描器3后的激光能准确进入聚焦扫描场镜4中，激光在聚焦扫描场镜4的场镜壳体41内依次经过第一聚焦弯月透镜42、第二聚焦弯月透镜43、聚焦双凸透镜44，使得激光能准确聚焦到焦平面上。激光经过聚焦扫描场镜4后，得到准确聚焦，保证经扩束镜2调节发散角后的激光能聚焦成确定大小的激光光斑。

更进一步，所述激光扫描器3上分别连接有X轴电机5和Y轴电机6。激光扫描器3上分别连接X轴电机5和Y轴电机6，则X轴电机5调节激光扫描器3X轴方向的角度，Y轴电机6调节激光扫描器3Y轴方向的角度。经过X轴电机5和Y轴电机6调节后，激光扫描器3能准确地将激光反射到聚焦扫描场镜4内，保证光路的准确。

更进一步，本实用新型还包括驱动系统7，驱动系统7内设置有X轴驱动单元71、Y轴驱动单元72和显示系统73，X轴驱动单元71与X轴电机5电连接，Y轴驱动单元72与Y轴电机6电连接。X轴驱动单元71能驱动X轴电机5动作，Y轴驱动单元72能驱动Y轴电机6动作，保证激光扫描器3调节到合适。显示系统73能实时显示X轴电机5和Y轴电机6对激光扫描器3的调节情况，方便观察并进行准确调节。

更进一步，本实用新型还包括电池系统8，半导体13激光器1驱动系统7分别与电池系统8电连接，电池系统8内分别设置有电池保护电路和电压转换电路。本实用新型的激光扫描器3很小，使得本实用新型整体体积较小，且可用电池系统8供电，方便携带。电池系统8能分别为半导体13激光器1、驱动系统7供电，保证本实用新型可靠运行。电池系统8内设置有电压转换电路，保证电池系统8输出电压满足要求。电池系统8内设置有电池保护电路，保证电池安全。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种450nm的激光打标机，其特征在于：包括依次设置的半导体(13)激光器(1)、扩束镜(2)、激光扫描器(3)、聚焦扫描场镜(4)，扩束镜(2)包括基体(21)，基体(21)内安装有双凹透镜(22)，壳体上连接有丝杠螺母机构(23)，丝杠螺母机构(23)上连接有镜筒(24)，镜筒(24)内安装有弯月透镜(25)和双凸透镜(26)，弯月透镜(25)位于双凸透镜(26)和双凹透镜(22)之间。

2.根据权利要求1所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：所述丝杠螺母机构(23)包括转动环(231)，转动环(231)与基体(21)可转动连接，转动环(231)与镜筒(24)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：所述半导体(13)激光器(1)包括激光器主体(11)，激光器主体(11)内安装有半导体(13)驱动PCB板(12)和半导体(13)，半导体(13)驱动PCB板(12)和半导体(13)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：所述聚焦扫描场镜(4)包括场镜壳体(41)，场镜壳体(41)内依次设置有第一聚焦弯月透镜(42)、第二聚焦弯月透镜(43)、聚焦双凸透镜(44)。

5.根据权利要求1所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：所述激光扫描器(3)上分别连接有X轴电机(5)和Y轴电机(6)。

6.根据权利要求5所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：还包括驱动系统(7)，驱动系统(7)内设置有X轴驱动单元(71)、Y轴驱动单元(72)和显示系统(73)，X轴驱动单元(71)与X轴电机(5)电连接，Y轴驱动单元(72)与Y轴电机(6)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种450nm的激光打标机，其特征在于：还包括电池系统(8)，半导体(13)激光器(1)驱动系统(7)分别与电池系统(8)电连接，电池系统(8)内分别设置有电池保护电路和电压转换电路。

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