CN214602567U - 一种精密紫外激光镜片打标设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精密紫外激光镜片打标设备，属于紫外激光镜片打标技术领域。包括有：桁架、底座、第一滑移组件、第二滑移组件、光学镜片、激光组件以及控制组件；激光组件包括有紫外激光器、激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、扫描振镜、以及光学聚焦镜；紫外激光器、激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、扫描振镜、光学聚焦镜依次设置，组件位于光学镜片的任一方向，底座位于光学镜片的正下方；光学镜片表面设置有膜层；控制组件包括有用于控制紫外激光器的激光控制系统、控制扫描振镜的扫描振镜系统。本实用新型打标效果好、效率高。

Description

一种精密紫外激光镜片打标设备

技术领域

本实用新型涉及紫外激光镜片打标技术领域，尤其涉及一种精密紫外激光镜片打标设备。

背景技术

激光打标是用激光在物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过光能导致表层物质的化学物理变化而"刻"出痕迹。一般的激光打标是材料表面吸收激光能量，使材料表面温度上升，产生熔融、烧蚀、蒸发等现象。

现有市场上的激光打标设备存在着打标效果差的问题，大部分难以得到显著的剥蚀效果，另外还存在效率低下的情况。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种精密紫外激光镜片打标设备，本实用新型打标效果好、效率高。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种精密紫外激光镜片打标设备，包括有：桁架、底座、第一滑移组件、第二滑移组件、光学镜片、激光组件以及控制组件；

所述第一滑移组件包括有水平设置的第一导轨、用于左右往复移动的第一滑板以及用于驱动所述第一滑板的第一驱动机构，所述光学镜片通过安装架与所述第一滑板的前端面可拆卸地固定连接；所述第一滑板与所述第一导轨滑动配合；

所述第二滑移组件包括有两个纵向设置的第二导轨、两个用于前后往复移动的第二滑板以及用于驱动所述第二滑板移动的第二驱动机构，两个所述第二滑板分别与所述第一导轨的两端后壁固定连接，两个所述第二导轨分别固定于所述桁架的顶部，所述第二滑板与所述第二导轨滑动配合；

所述激光组件包括有紫外激光器、激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、扫描振镜、以及光学聚焦镜；所述紫外激光器、所述激光能量在线检测模块、所述激光扩束准直镜、所述扫描振镜、所述光学聚焦镜依次设置，所述底座位于所述光学镜片的正下方；所述光学镜片表面设置有膜层；

所述控制组件包括有用于控制所述紫外激光器的激光控制系统、控制所述扫描振镜的扫描振镜系统。

进一步地，所述底座的底部设置有多个第一升降机构、所述桁架的底部设置有多个第二升降机构。

进一步地，所述第一升降机构的数量、所述第二升降机构的数量均为四个，四个第一升降机构均位于四个所述第二升降机构的内侧，所述第一升降机构、所述第二升降机构均为丝杆升降机。

进一步地，所述安装架竖直开设有用于安装所述光学镜片的安装通道，所述第二滑板的前端面设置有多个等距离分布的螺纹孔，所述安装架通过多个螺栓与所述螺纹孔螺纹配合。

进一步地，所述第一驱动机构包括有第一步进电机、第一螺杆以及第一螺母，所述第一步进电机、所述第一螺杆以及所述第一螺母均位于所述桁架的上方；所述第一螺母设置于所述第一滑板上，所述第一螺杆水平设置于所述第一导轨的内侧并与所述第一螺母螺纹配合，所述第一步进电机的动力输出端与所述第一螺杆固定连接。

进一步地，所述第二驱动机构包括有第二步进电机、第二螺杆以及第二螺母，所述第二步进电机、所述第二螺杆、所述第二螺母均位于所述桁架的一侧，所述第二螺母设置于所述第二滑板上，所述第二螺杆纵向设置于所述桁架的一侧壁并与所述第二螺母螺纹配合，所述第二步进电机的动力输出端与所述第二螺杆固定连接。

进一步地，所述紫外激光器为准分子激光器、固体紫外激光器或紫外光纤激光器中的一种。

进一步地，所述膜层为单层膜。

进一步地，所述膜层为多层强化膜。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型设置有第一滑移组件、第二滑移组件可保证光学镜片前后、左右往复移，满足光学镜片的不同位置打标；

紫外激光器发出的激光能量、重复频率等参数由激光控制系统控制；激光能量在线检测模块实时检测激光能量并反馈到激光控制系统；激光扩束准直镜使得激光束适合后续的稳定传输和精细聚焦、后需要标记的图形软件通过扫描振镜控制系统对扫描振镜的运动进行控制、光学聚焦镜将激光聚焦到具有膜层的光学镜片上，从而实现效果显著打标处理，对光学镜片打标效率高。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种精密紫外激光镜片打标设备的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种精密紫外激光镜片打标设备的侧视结构示意图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的一种精密紫外激光镜片打标设备的打标原理示意图。

图中：

1、桁架；2、底座；3、安装架；4、光学镜片；5、第一导轨；6、第一滑板；7、第一驱动机构；8、第二导轨；9、第二滑板；10、第二驱动机构；101、第二步进电机；102、第二螺杆；103、第二螺母；11、紫外激光器；12、激光控制系统；13、激光能量在线检测模块；14、激光扩束准直镜；15、扫描振镜；16、扫描振镜控制系统；17、光学聚焦镜；18、第一升降机构；19、第二升降机构。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1、图2、图3所示，本实用新型提供了一种精密紫外激光镜片打标设备，包括有：桁架1、底座2、第一滑移组件、第二滑移组件、光学镜片4、激光组件以及控制组件；第一滑移组件包括有水平设置的第一导轨5、用于左右往复移动的第一滑板6以及用于驱动第一滑板6的第一驱动机构7，光学镜片4通过安装架3与第一滑板6的前端面可拆卸地固定连接；第一滑板6与第一导轨5滑动配合；第二滑移组件包括有两个纵向设置的第二导轨8、两个用于前后往复移动的第二滑板9以及用于驱动第二滑板9移动的第二驱动机构10，两个第二滑板9分别与第一导轨5的两端后壁固定连接，两个第二导轨8分别固定于桁架1的顶部，第二滑板9与第二导轨8滑动配合；激光组件包括有紫外激光器11、激光能量在线检测模块13、激光扩束准直镜14、扫描振镜15、以及光学聚焦镜17；紫外激光器11、激光能量在线检测模块13、激光扩束准直镜14、扫描振镜15、光学聚焦镜17依次设置，底座2位于光学镜片4的正下方；光学镜片4表面设置有膜层；控制组件包括有用于控制紫外激光器11的激光控制系统12、控制扫描振镜15的扫描振镜15系统。

紫外激光器11发出激光，激光能量在线检测模块13检测与激光控制系统12电性连接，即激光控制系统12接收信息以及发出信号控制，激光的运行和激光参数由激光控制系统12的激光控制系统12来控制。激光经过激光能量在线检测模块13检测到相应的激光参数并反馈到激光控制系统12，用于验证和机密调整激光参数。激光经过激光扩束准直镜14将激光束直径扩大并准直，使得激光束适合后续的稳定传输和精细聚焦。扩束后的激光束传输到扫描振镜15，激光被扫描振镜15反射同时保证在激光传输方向上两维的精确位置移动。扫描振镜控制系统16可调控扫描振镜15的位置，事先设置好标记图形软件的扫描振镜控制系统16控制扫描振镜15的运动。激光束经过光学聚焦镜17被聚焦到待打标的光学镜片4上，对镜片上的镀膜层乃至镜片本身进行刻蚀实现标记。基于紫外激光波长特性和激光能量精密控制的结果，该设备在镜片上的标记深度控制在纳米级别，可以对镜片上的膜层实现分层剥蚀，从而达到不同的打标效果，且打标效果显著，效率高。第一滑板6与第一导轨5滑动配合，第一滑板6沿着第一导轨5左右往复移动，通过第一驱动机构7提供动力，实现调整X轴方向位置，即横向位移；两个第二滑板9通过两个第二导轨8滑动配合，由第二驱动机构10驱动，使得第二滑板9平稳前后往复移动，实现调整Y轴方向位置，即纵向位移；光学镜片4也可用于放置底座2上，可通过螺栓、垫片等固定在底座2顶面安装，光学镜片4稳定加工。光学镜片4的下端为激光的发射端，即输出端。图中黑色拐弯箭头为激光发射方向。激光组件可设置为桁架1的任意一方，需要根据光学镜片4即待加工镜片需要加工的位置。

镜片为了获得优良性能，在其表面物采用理或化学的方法镀上厚度在纳米级的单层或多层光学薄膜。膜层的组成主要包括强化膜即加硬膜，可加强镜片表面硬度，防止镜片划伤，主要用于树脂类镜片；减反射膜即增加镜片的透光度，减少镜片表面的光线反射；耐久顶膜即疏水疏油膜，具有防水、防油污、易清洁；防静电膜可防止灰尘吸附，除此之外，还有防蓝光膜、偏光膜等特殊功能膜。光学镜片4在准分子激光标记时，其上面的膜层剥蚀的层数和深度对标记的特征有着微妙的影响，精确控制镜片上面的剥蚀深度，会为镜片提供精密的特征差异，是高端光学镜片4打标所需要的。普通的光学镜片4准分子激光打标在剥蚀深度上很难均匀控制到纳米级，而精密控制准分子激光参数的准分子激光打标可以实现纳米级深度控制，从而使得标记达到理想的视觉效果和防伪效果。镜片的材质、镀膜的膜层数和膜层性质，选择并精确控制打标的准分子激光参数，实现对镜片及膜层的剥蚀深度控制在纳米量级，从而根据标记效果的需要选择仅剥蚀最上面的单层镀膜层、或剥蚀多层镀膜层，或所有镀膜层乃至镜片本身材料的剥蚀。

根据本实用新型另一具体实施方式，底座2的底部设置有多个第一升降机构18、桁架1的底部设置有多个第二升降机构19。

根据本实用新型另一具体实施方式，第一升降机构18的数量、第二升降机构19的数量均为四个，四个第一升降机构18均位于四个第二升降机构19的内侧，第一升降机构18、第二升降机构19均为丝杆升降机。设置四个第一升降机构18、四个第二升降机构19使得底座2、桁架1上下升降稳定，第一升降机构18、第二升降机构19均可选取气缸、升降机等可上下升降的伸缩机构；第一升降机构18可带动底座2上下升降，从而可带动当利用底座2安装光学镜片4的情况下带动光学镜片4上下升降，可调整与光学镜片4之间的距离。

根据本实用新型另一具体实施方式，安装架3竖直开设有用于安装光学镜片4的安装通道，第二滑板9的前端面设置有多个等距离分布的螺纹孔，安装架3通过多个螺栓与螺纹孔螺纹配合。设置多个等距分布的螺纹孔方便调整安装架3的垂直高度，通过螺栓与螺纹孔配合实现可拆卸固定连接。

根据本实用新型另一具体实施方式，第一驱动机构7包括有第一步进电机、第一螺杆以及第一螺母，第一步进电机、第一螺杆以及第一螺母均位于桁架1的上方；第一螺母设置于第一滑板6上，第一螺杆水平设置于第一导轨5的内侧并与第一螺母螺纹配合，第一步进电机的动力输出端与第一螺杆固定连接。

根据本实用新型另一具体实施方式，第二驱动机构10包括有第二步进电机101、第二螺杆102以及第二螺母103，第二步进电机101、第二螺杆102、第二螺母103均位于桁架1的一侧，第二螺母103设置于第二滑板9上，第二螺杆102纵向设置于桁架1的一侧壁并与第二螺母103螺纹配合，第二步进电机101的动力输出端与第二螺杆102固定连接。第一、第二用于区分不同的步进电机、螺杆、螺母等，第一步进电机的动力输出端带动第一螺杆旋转，第一螺杆的另一端通过尾座活动连接，第一螺杆旋转后带动第一螺母左右移动，第二步进电机101的动力输出端带动第二螺杆102旋转，第二螺杆102的另一端通过尾座活动连接；两个尾座用于架设第一螺杆、第二螺杆102；第二螺杆102旋转后带动第二螺母103前后移动；

根据本实用新型另一具体实施方式，紫外激光器11为准分子激光器、固体紫外激光器11或紫外光纤激光器中的一种。

根据本实用新型另一具体实施方式，光学镜片4的表面可设置为单层镀膜层或多层镀膜层。设置单层膜可选取强化膜、减反射膜、耐久顶膜、防静电膜、防蓝光膜、偏光膜等特殊功能膜或者其结合形成的多层镀膜层。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于，包括有：桁架、底座、第一滑移组件、第二滑移组件、光学镜片、激光组件以及控制组件；

所述第一滑移组件包括有水平设置的第一导轨、用于左右往复移动的第一滑板以及用于驱动所述第一滑板的第一驱动机构，所述光学镜片通过安装架与所述第一滑板的前端面可拆卸地固定连接；所述第一滑板与所述第一导轨滑动配合；

所述第二滑移组件包括有两个纵向设置的第二导轨、两个用于前后往复移动的第二滑板以及用于驱动所述第二滑板移动的第二驱动机构，两个所述第二滑板分别与所述第一导轨的两端后壁固定连接，两个所述第二导轨分别固定于所述桁架的顶部，所述第二滑板与所述第二导轨滑动配合；

所述激光组件包括有紫外激光器、激光能量在线检测模块、激光扩束准直镜、扫描振镜、以及光学聚焦镜；所述紫外激光器、所述激光能量在线检测模块、所述激光扩束准直镜、所述扫描振镜、所述光学聚焦镜依次设置，所述底座位于所述光学镜片的正下方；所述光学镜片表面设置有膜层；

所述控制组件包括有用于控制所述紫外激光器的激光控制系统、控制所述扫描振镜的扫描振镜系统。

2.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述底座的底部设置有多个第一升降机构、所述桁架的底部设置有多个第二升降机构。

3.如权利要求2所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述第一升降机构的数量、所述第二升降机构的数量均为四个，四个第一升降机构均位于四个所述第二升降机构的内侧，所述第一升降机构、所述第二升降机构均为丝杆升降机。

4.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述安装架竖直开设有用于安装所述光学镜片的安装通道，所述第二滑板的前端面设置有多个等距离分布的螺纹孔，所述安装架通过多个螺栓与所述螺纹孔螺纹配合。

5.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述第一驱动机构包括有第一步进电机、第一螺杆以及第一螺母，所述第一步进电机、所述第一螺杆以及所述第一螺母均位于所述桁架的上方；所述第一螺母设置于所述第一滑板上，所述第一螺杆水平设置于所述第一导轨的内侧并与所述第一螺母螺纹配合，所述第一步进电机的动力输出端与所述第一螺杆固定连接。

6.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述第二驱动机构包括有第二步进电机、第二螺杆以及第二螺母，所述第二步进电机、所述第二螺杆、所述第二螺母均位于所述桁架的一侧，所述第二螺母设置于所述第二滑板上，所述第二螺杆纵向设置于所述桁架的一侧壁并与所述第二螺母螺纹配合，所述第二步进电机的动力输出端与所述第二螺杆固定连接。

7.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述紫外激光器为准分子激光器、固体紫外激光器或紫外光纤激光器中的一种。

8.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述膜层为单层膜。

9.如权利要求1所述的一种精密紫外激光镜片打标设备，其特征在于：

所述膜层为多层强化膜。

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