CN2322786Y

CN2322786Y - 激光打标书写雕刻机

Info

Publication number: CN2322786Y
Application number: CN 98203023
Authority: CN
Inventors: 陈莹; 王伟祥
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1998-04-03
Publication date: 1999-06-09
Anticipated expiration: 2008-04-03

Abstract

一种激光打标书写雕刻机,除采用常规连接的激光器系统1、扩束系统2、计算机控制系统4、工作台5外,其特征是,采用了由分上下两层布置的振镜扫描系统6和二维反射镜扫描系统7组成的扫描装置3及光路控制器8。使用时,由光路控制器8控制激光进入不同扫描系统,实现不同扫描工作方式。本机可在一台雕刻机上实现多种雕刻功能,并且结构紧凑、方便了用户使用。

Description

激光打标书写雕刻机

一种激光打标书写雕刻机，主要应用于激光加工行业，可在金属、陶瓷、半导体、橡胶、塑料等材料制品表面雕刻各种图形、文字等标记。

目前，现有激光打标书写雕刻机结构框图如图1所示，它主要包括有常规连接的激光器系统1、扩束系统2、扫描装置3、计算机控制系统4及放置工件的可升降工作台5。激光器系统1产生的激光经扩束系统2扩束后，在计算机控制系统4的控制下，再经扫描装置3将光束聚焦至置于工作台5上的工件表面，完成雕刻工作。计算机控制系统4主要控制图形的采集、文字的输入输出、激光器系统1与扫描系统3的正常运行及同步工作等任务。从其工作原理可知，这种雕刻机仅能采用一种扫描装置工作，即或者采用振镜扫描系统工作，雕刻一种幅面小(一般为50×50mm²)且精细的图象、图形、文字，或者采用二维反射镜扫描系统工作，雕刻一种大幅面(一般为A₃、A₂、A₁、A₀绘图纸大小)的图形、文字，一台雕刻机不能同时实现两种扫描系统工作方式、满足多种工件的加工要求。因此在激光加工中，为满足多种激光加工尺寸和精度的要求，必须配置两套激光打标书写雕刻机，这样势必大大增加用户支出成本，而且需要占用很大的设备空间，使用起来也很不方便。

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、仅使用一套激光器系统、扩束系统、计算机控制系统及一个工作台便可分别实现振镜扫描系统工作方式或二维反射镜扫描系统工作方式工作的激光打标书写雕刻机。

本实用新型的激光打标书写雕刻机结构框图如图2所示，除包括采用常规连接激光器系统1、扩束系统2、扫描装置3、计算机控制系统4及可升降的工作台5外，其特征为：所述的扫描装置3分别由设置在工作台5上方、分上下两层布置的振镜扫描系统6及二维反射镜扫描系统7两部分构成，并在扩束系统2和扫描装置3之间，增设有可控制激光分别进入振镜扫描系统6或二维反射镜扫描系统7的光路控制器8。

本实用新型上述的光路控制器8主要由一可移动的切换镜14及与切换镜14相配合起光路转换作用的一组反射镜15、18构成，在反射镜15、18的配合下，通过改变切换镜14所处的位置，便可控制激光分别进入不同的扫描系统，实现光路转换目的。

结合以上结构，本实用新型的工作原理如图3所示，图中，振镜扫描系统6、二维反射镜扫描系统7分上下两层布置，工作台5位于它们下方，工作时，由激光器系统1产生、并经扩束系统2扩束后的激光，首先进入光路控制器8，由光路控制器8控制光束进入振镜扫描系统6或二维反射镜扫描系统7，以完成不同扫描系统工作方式任务。当需要用振镜扫描系统6工作时，移动光路控制器8中的切换镜14，使切换镜14移出图示位置，此时，切换镜14与从扩束系统2而来的激光束不处于一条直线上，这样，激光束经反射镜18的反射后，直接进入振镜扫描系统6中的X扫描镜11及Y扫描镜12，再经f-θ透镜10聚焦至位于扫描系统下方的可升降工作台5，完成小幅面的雕刻工作(光路见图中实线部分所示)；相反，若需要用二维反射镜扫描系统7工作，则移动光路控制器8中的切换镜14，使切换镜14插入图示位置，此时，切换镜14与从扩束系统2而来的激光束处于一条直线上，这样，从扩束系统2来的激光束首先经切换镜14的反射，再经反射镜15的折反后，切入位于振镜扫描系统6下方的二维反射镜扫描系统7，经过反射镜19、16及聚焦镜后聚焦至其下方的工作台5上，完成大幅面的雕刻工作(光路见图中虚线部分所示)。通过上述过程，无论采用何种工作方式，均只需一台激光器系统、扩束系统、计算机控制系统及一个工作台进行操作。

本实用新型由于采用了将振镜扫描系统、二维反射镜扫描系统分上下两层布置在同一雕刻机中配合使用、并通过增设一光路控制器进行光路转换的结构方式，从而不仅使一台激光打标书写雕刻机具备了两台激光打标书写雕刻机的功能，大大降低了使用成本，而且由于两种扫描系统分上下两层布置、共用一工作台，从而使整机结构更加紧凑，去掉任何一种扫描系统，即成为各自独立的雕刻机，大大节省了设备占地空间，并方便了用户使用。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明：

图1：现有激光打标书写雕刻机的结构框图；

图2：本实用新型的结构框图；

图3：本实用新型工作原理示意图；

图4：本实用新型一个具体实施例的主视图；

图5：图4的A向视图。

实施例：

本实施例激光打标书写雕刻机的具体结构如图4、图5所示：其中，振镜扫描系统6、二维反射镜扫描系统7及可升降工作台5三者之间通过支架9依次分上下层布置。振镜扫描系统6通过一支撑板20固定在支架9的上部，它主要包含有f-θ透射镜10、X扫描镜11及Y扫描镜12，另外，支撑板20上还设有一可移动的切换镜14及与切换镜14相配合进行光路转换的反射镜18，反射镜18位于固定在支撑板20上的镜架22上，切换镜14则位于一可沿支撑板20水平移动的镜架13上，通过镜架13的移动带动切换镜14一起移动，可实现切换镜14水平移动的目的。为保证光路转换的顺利进行，上述反射镜18、切换镜14及振镜扫描系统6中的X、Y扫描镜11、12的光学中心与从扩束系统2而来的激光束处于同一平面上。二维反射镜扫描系统7位于支架9中部、振镜扫描系统6及可升降工作台5之间，它主要包括反射镜16、19及聚焦镜17，另外，二维反射镜扫描系统7上相应于切换镜14下方的位置上，还对应设有一与切换镜14相配合进行光路转换的反射镜15，它位于固定在二维反射镜扫描系统7上的镜架21上，同样为保证光路转换的顺利进行，反射镜15及反射镜16、19的光学中心也处于同一平面上。上述结构中切换镜14、反射镜15及反射镜18共同构成前面所述的光路控制器8。

本实施例工作原理如前所述，由激光器系统1产生并经扩束系统2扩束后的激光，首先进入光路控制器8，由光路控制器8控制光束进入振镜扫描系统6或二维反射镜扫描系统7，以完成不同扫描系统工作方式任务。当光路控制器8中切换镜14位于图4、图5中所示位置状态时，切换镜14与从扩束系统2而来的激光束不处于一条直线上，这样，激光束经反射镜18的反射后，直接进入振镜扫描系统6中的X扫描镜11及Y扫描镜12，再经f-θ透镜10聚焦至位于扫描系统下方的可升降工作台5上，完成小幅面的雕刻工作；相反，若需要用二维反射镜扫描系统7工作，则水平移动光路控制器8中的镜架13，使其上的切换镜14与从扩束系统2而来的激光束处于一条直线上，这样，从扩束系统2来的激光束首先经切换镜14的反射，再经反射镜15的折反后，切入位于振镜扫描系统6下方的二维反射镜扫描系统7，经过其上的反射镜19、16，及聚焦镜17后聚焦至位于其下方的工作台5上，完成大幅面的雕刻工作。整机装调过程中，可通过调整各镜子在镜架上的位置，调整各镜面角度，以保证光路转换的顺利实现；通过调整可升降工作台5的高度，以满足不同工作方式下聚焦的要求。

Claims

1．一种激光打标书写雕刻机，包括采用常规连接的激光器系统(1)、扩束系统(2)、扫描装置(3)、计算机控制系统(4)及可升降的工作台(5)，其特征在于：所述的扫描装置(3)分别由设置在工作台(5)上方、分上下两层布置的振镜扫描系统(6)及二维反射镜扫描系统(7)两部分构成，并在扩束系统(2)和所述的扫描装置(3)之间，增设有可控制激光分别进入振镜扫描系统(6)或二维反射镜扫描系统(7)的光路控制器(8)。

2．根据权利要求1所述的激光打标书写雕刻机，其特征在于：所述的光路控制器(8)主要由一可移动的切换镜(14)及与切换镜(14)相配合起光路转换作用的一组反射镜(15)、(18)构成。