CN2678905Y - 弧面激光标刻机 - Google Patents

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吕虹
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Guilin Stars Technology Co., Ltd.
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Guilin Geely Stars Oil Electric Hybrid Engine Co ltd
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Abstract

本弧面激光标刻机电机和卡盘固装于二维工作台上，卡盘旋转轴与二维工作台的X轴方向平行。扫描振镜系统为二维扫描振镜系统。其X方向与卡盘旋转轴平行。工件固定于卡盘上，工件轴与卡盘轴一致。激光出光轴与工件表面与之相交的母线垂直。二维工作台将工件移至激光光轴的正下方，使激光束聚焦于工件加工面上。计算机向驱动器发出指令，驱动器控制电机每次转动一小角度，工件停稳后，二维扫描振镜系统按平面标刻方法对工件进行局部图文标刻。本机可完成在圆柱面或圆锥面上的标刻，或用于表面曲率半径变化不超过3毫米的其它弧形表面；可在原平面激光标刻机上改装使用；与计算机连接，可用标刻软件控制二维扫描振镜系统快速精密地标刻复杂的图形。

Description

弧面激光标刻机
(一)技术领域
本实用新型涉及一种激光标刻机，具体为一种弧面激光标刻机。
(二)技术背景
采用激光束在金属、陶瓷、橡胶、塑料等材料表面雕刻出文字或图形的标记，已是在推广的技术。但目前一般的激光标记装置均是只能在工件的平面表面上完成标记。因为只有严格控制激光器聚焦镜头与加工表面之间的距离激光束才能准确有效地完成精细图形或文字的雕刻标记。
我国实用新型专利00232304.4“工件旋转式激光标记机”是为解决上述问题所设计，它采用二维扫描工作台，卡盘的主轴通过联轴器与步进电机的输出轴固联，卡盘夹持打标工件转动，使弧面上的打标点转至激光打标头下打标。此装置虽然可对弧面打标，但激光光点的运动依赖于二维扫描工作台上反光镜的平行移动，由于平动机构机械惯量较大，因而移动和停止的速度不高，因此标刻的速度很慢，而且由于受反光镜移动和停止时的机械振动影响，标刻精度也难以保证。因此用于工件弧面的标记装置仍有待进一步改进。
(三)实用新型内容
本实用新型的目的是设计一种弧面激光标刻机，可在柱面或锥面表面快速标刻文字或图形标记。
本实用新型的弧面激光标刻机包括激光器、扫描振镜系统、二维工作台、夹持工件的卡盘、与卡盘联接的电机，还包括控制电机的驱动器。电机和卡盘固装于二维工作台上，卡盘旋转轴与二维工作台的X轴方向平行。扫描振镜系统为二维扫描振镜系统，使激光器发出的激光束在工件表面进行二维图形和文字的快速雕刻。二维扫描振镜系统的X方向与卡盘旋转轴平行。圆柱或圆锥表面的工件固定于卡盘上，圆柱或圆锥轴与卡盘轴一致。激光出光轴与工件表面与之相交的母线垂直。二维工作台用于将工件移至激光光轴的正下方，使振镜系统的激光束聚焦于工件加工面上。计算机向驱动器发出运动控制指令，驱动器控制电机每一次转动一小角度，此角度可在软件中设定，每次转动后，标刻机等待一个时间，以便让工件完全停稳，此时间可以由软件设定。待工件停稳后，二维扫描振镜系统按平面标刻方法对工件进行局部图文标刻。在此小角度内，该弧面近似为平面。标刻完毕，标刻机再次发出运动控制指令。因激光出光轴与工件表面母线垂直，圆柱或圆锥的工件轴与卡盘轴一致，再次旋转一定角度后，激光束的聚焦点仍在圆柱面或圆锥面上。经过多次旋转、停止、标刻即可完成圆柱或圆锥面上的图形或文字标刻。
本实用新型的优点为：1可完成在圆柱面或圆锥面上的标刻，或用于表面曲率半径变化不超过3毫米的其它弧形表面；2可在原平面激光标刻机上改装使用；3计算机控制驱动器，从而根据计算机分割的每次转动后标刻的幅面大小控制电机精确旋转一定的角度后及时停止；4与计算机连接，可用标刻软件控制二维扫描振镜系统快速精密地标刻复杂的图形。
(四)附图说明
图1为本实用新型的弧面激光标刻机结构示意图。
(五)具体实施方式
本实用新型的弧面激光标刻机如图1所示，其中包括激光器5、扫描振镜系统10、二维工作台8，夹持工件7的卡盘6，与卡盘6联接的电机，电机2和卡盘6固装于二维工作台8上，电机与卡盘之间为机械传动连接3，卡盘旋转轴4与二维工作台8的X轴方向平行。扫描振镜系统10为二维扫描振镜系统，其X方向与卡盘旋转轴4平行。本标刻机还包括控制电机2转动和停止的驱动器1。手动调整二维工作台8使工件7表面位于二维扫描振镜系统出光轴激光的聚焦点上。圆柱或圆锥表面的工件7固定于卡盘上，圆柱或圆锥轴与卡盘轴一致。激光出光轴与工件7表面与之相交的母线垂直。
卡盘6旋转时轴向跳动小于0.1mm。
电机2与卡盘6的传动连接3为皮带轮、皮带，或为齿轮系，或为联轴器连接。
计算机9与二维扫描振镜系统10连接，计算机9内安装的图形软件根据所需图形或文字制图、排版，计算机9内配套的标刻软件和控制卡控制二维扫描振镜系统10进行激光标记。计算机9与驱动器1连接，根据需要控制驱动器1，调节电机2每一次转动的角度及停顿的时间，为保证工件7加工面距离焦点小于2mm，每次转动角度一般小于5度。为让工件7停稳后标刻并保证足够的标刻时间，电机2停顿时间一般为10毫秒以上。工件7停顿时二维扫描振镜系统10在局部弧面上进行高速标刻。
为适应锥面标刻要求，二维工作台下有在X轴方向可旋转的调节支座，调节二维工作台X轴的倾角，使工件加工表面为锥面时，其表面母线与激光出光轴垂直。或者振镜扫描系统处有以激光器出光轴为中心旋转的支架，调节振镜扫描系统，使激光出光轴倾斜，与工件的锥面母线垂直。

Claims (7)

1 一种弧面激光标刻机，包括激光器(5)、二维工作台(8)、扫描振镜系统(10)、夹持工件的卡盘(6)、与卡盘联接的电机(2)，卡盘旋转轴(4)与二维工件台(8)的X轴平行，圆柱或圆锥表面的工件(7)固定于卡盘(6)上，其特征为：
还包括控制电机(2)转动和停止的驱动器(1)，电机(2)和卡盘(6)固装于二维工作台(8)上，扫描振镜系统为二维扫描振镜系统(10)，其X方向与卡盘旋转轴(4)平行。
2 根据权利要求1所述的弧面激光标刻机，其特征为：
工件(7)圆柱或圆锥轴与卡盘(6)轴一致，聚焦的激光出光轴与工件(7)表面与之相交的母线垂直。
3 根据权利要求1或2所述的弧面激光标刻机，其特征为：
卡盘(6)旋转时轴向跳动小于0.1mm。
4 根据权利要求1或2所述的弧面激光标刻机，其特征为：
电机(2)与卡盘(6)的连接为皮带轮、皮带，或为齿轮系，或为联轴器连接。
5 根据权利要求1或2所述的弧面激光标刻机，其特征为：
计算机(1)与二维扫描振镜系统(10)连接，计算机(1)与驱动器(2)连接。
6 根据权利要求1或2所述的弧面激光标刻机，其特征为：
二维工作台(8)下有在X轴方向可旋转的调节支座。
7 根据权利要求1或2所述的弧面激光标刻机，其特征为：
在振镜扫描系统(10)处有以激光器出光轴为中心旋转的支架。
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Assignor: Guilin Stars Power Electrornics Co., Ltd.

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Granted publication date: 20050216

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