CN2813333Y - 大幅面高速玻璃激光内雕机 - Google Patents

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Abstract

一种大幅面高速玻璃激光内雕机，包括主机柜、激光器及其光路、激光电源、伺服控制装置和二维皮带导轨工作台；伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，伺服电机有2个，分别与工作台和激光器及光学光路连接，所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器。本实用新型采用半导体泵浦声光调Q倍频激光器，激光脉冲由半导体泵浦连续激光器经声光调Q而成，频率范围200－50K连续可调，加工效率和速度高。电能转化为光能的效率高，输出波长为532nm的可见光，能量稳定，输出频率高，聚焦点细小，雕刻出的文字图像清晰，爆裂点少。且加工幅度宽，能在普通玻璃内雕刻出各种各样的平面图像、文字和图形，在装饰玻璃行业有广泛的应用。

Description

大幅面高速玻璃激光内雕机
技术领域
本实用新型涉及一种激光雕刻装置，具体涉及到一种大幅面高速玻璃激光内雕机。
背景技术
激光内雕机是将激光技术和计算机技术结合起来的高新科技产品，是集光、机、电一体化的激光加工设备。激光内雕机能在水晶玻璃内雕刻出各种各样的图像、文字和图形，给人以晶莹剔透、冰清玉洁的视觉形象。
但目前使用的激光内雕机都只能用于水晶玻璃的雕刻，并且只能用于小幅面的水晶礼品行业。
目前使用的激光内雕机都采用氙灯泵浦的电源脉冲激光器，激光器的频率工作在几百赫兹，受其影响，加工速度和效率比较低。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于：提供一种能在普通玻璃内雕刻出各种各样的平面图像、文字和图形的大幅面高速玻璃激光内雕机。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种大幅面高速玻璃激光内雕机，包括主机柜12、激光器及其光路、激光电源17、伺服控制装置16和二维皮带导轨工作台13；伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，伺服电机有2个，分别与工作台和激光器及光学光路连接，其特征在于所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器；激光器频率工作在200-5K。
所述的激光器及光学光路由指示光1、全反镜2、声光晶体3、聚光腔体4、隔离镜5、倍频晶体6、输出镜7、扩束镜8、反射镜9和聚焦镜11组成，聚光腔体4的两端设有全反镜2和输出镜7构成谐振腔，隔离镜5放于聚光腔4的输出端用于隔离1064nm和532nm波长的光；其中聚光腔体4内有激光介质Nd:YAG和半导体激光模块，全反镜2镀1064nm全反膜，隔离镜7镀1064nm增透膜和532nm全反膜，输出镜7镀1064nm全反膜和532nm增透膜；在全反镜2前装有半导体指示光1；声光晶体3放于全反镜2和聚光腔体4之间进行调Q，提高激光峰值功率；倍频晶体6装于隔离镜5和输出镜7之间进行倍频，获得波长532nm的绿激光；532nm波长的激光经装在输出镜之后的扩束镜8扩束，以压小发散角；然后激光经装在扩束镜后的反射镜9以及聚焦镜11后作用于水晶或玻璃材料内部进行加工。
本实用新型的另一种光学光路是在反射镜9和聚焦镜11之间装有振镜10。扩束镜8、两个反射镜9、振镜11和F-θ聚焦镜10依次装在输出镜7之后。
所述的全反镜2镀1064nm全反膜，隔离镜7镀1064nm增透膜和532nm全反膜，输出镜7镀1064nm全反膜和532nm增透膜。
本实用新型主机柜上有外接计算机接口和操作面板。二维运动装置由伺服控制装置和二维皮带导轨工作台构成，控制工作台工作的伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，装在主机柜内。接在主机柜上的外设计算机采用软件将文字、图像等通过扫描、反求输入或通过作图生成所需的文字、图形等；通过软件直接或分幅后算点生成优化点图和打点路径；再通过运动控制卡(雷赛DMC1000)发出脉冲给伺服控制装置和激光电源；伺服控制装置根据接受的脉冲决定二轴的运动距离和位置，带动聚焦镜或振镜和装在振镜下的F-θ聚焦镜在XY轴方向运动；通过D/A卡控制振镜高速扫描、激光电源根据接受的D/A卡信号决定激光出光的时间和频率。经扩束镜扩束后的532nm的绿激光，经45度反射镜后；最后激光经聚焦镜聚焦后作用于水晶或玻璃材料内部进行加工。
与本实用新型配套使用的用于激光器冷却的冷却装置为现有通用的激光雕刻机冷却装置，由压缩机、水箱、水泵组成。
本实用新型采用半导体泵浦声光调Q倍频激光器，激光脉冲由半导体泵浦连续激光器经声光调Q而成，频率范围200-50K连续可调，加工效率和速度高。电能转化为光能的效率高，输出波长为532nm的可见光，能量稳定，输出频率高，聚焦点细小，雕刻出的文字图像清晰，爆裂点少。且加工幅度宽，能在普通玻璃内雕刻出各种各样的平面图像、文字和图形，在装饰玻璃行业有广泛的应用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型结构示意图之二；
图3为本实用新型光路原理示意图；
图4为本实用新型光路原理示意图之二；
具体实施方式
实施例1：
如图1、2所示，一种大幅面高速玻璃激光内雕机，包括主机柜12、激光器及其光路、激光电源17、伺服控制装置16和二维皮带导轨工作台13(X、Y方向)；主机柜上设置有计算机接口15和操作控制面板14，二维皮带导轨工作台13装在主机柜正面台面上，激光器及其光路装在主机柜台面的背面，激光电源17和伺服控制装置16装在主机柜内；伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，伺服电机有2个，分别与工作台13和激光器及光学光路连接，所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器，频率范围200-50K连续可调。
如图3所示，所述的激光器及光学光路由指示光、全反镜、声光晶体、聚光腔体、隔离镜、倍频晶体、扩束镜、反射镜、和聚焦镜组成，聚光腔体4的两端设有全反镜2和输出镜7构成谐振腔，隔离镜放于聚光腔的输出端用于隔离1064nm和532nm波长的光；其中聚光腔体内有激光介质Nd:YAG和半导体激光模块，全反镜2镀1064nm全反膜，隔离镜7镀1064nm增透膜和532nm全反膜，输出镜7镀1064nm全反膜和532nm增透膜；在全反镜2前装有半导体指示光1；声光晶体3放于全反镜2和聚光腔体4之间进行调Q，提高激光峰值功率；倍频晶体6装于隔离镜5和输出镜7之后进行倍频，获得波长532nm的绿激光；532nm波长的激光经扩束镜8扩束，以压小发散角；然后激光经反射镜9、和聚焦镜11后作用于水晶或玻璃材料内部进行加工。反射镜9有3个，呈45度角度安装。聚焦镜11装在二维皮带工作台13上。
实施例2：
如图1、2所示，一种大幅面高速玻璃激光内雕机，包括主机柜12、激光器及其光路、激光电源17、伺服控制装置16和二维皮带导轨工作台13(X、Y方向)；主机柜上设置有计算机接口15和操作控制面板14，二维皮带导轨工作台13装在主机柜正面台面上，激光器及其光路装在主机柜台面的背面，激光电源17和伺服控制装置16装在主机柜内；伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，伺服电机有2个，分别与工作台13和激光器及光学光路连接，所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器，频率范围200-50K连续可调。
如图4所示，所述的激光器及光学光路由指示光、全反镜、声光晶体、聚光腔体、隔离镜、倍频晶体、扩束镜、振镜和F-θ聚焦镜组成，聚光腔体4的两端设有全反镜2和输出镜7构成谐振腔，隔离镜放于聚光腔的输出端用于隔离1064nm和532nm波长的光；其中聚光腔体内有激光介质Nd:YAG和半导体激光模块，全反镜2镀1064nm全反膜，隔离镜7镀1064nm增透膜和532nm全反膜，输出镜7镀1064nm全反膜和532nm增透膜；在全反镜2前装有半导体指示光1；声光晶体3放于全反镜2和聚光腔体4之间进行调Q，提高激光峰值功率；倍频晶体6装于隔离镜5和输出镜7之后进行倍频，获得波长532nm的绿激光；532nm波长的激光经扩束镜8扩束，以压小发散角；然后激光经振镜11和F-θ聚焦镜10后作用于水晶或玻璃材料内部进行加工。反射镜9有2个，呈45度角度安装。振镜11和F-θ聚焦镜10装在二维皮带工作台13上。

Claims (4)

1、一种大幅面高速玻璃激光内雕机，包括主机柜、激光器及其光路、激光电源、伺服控制装置和二维皮带导轨工作台；伺服控制装置由伺服控制器、伺服电机和伺服电机电源组成，伺服电机有2个，分别与工作台和激光器及光学光路连接，其特征在于所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器。
2、如权利要求1所述的内雕机，其特征在于所述的激光器为半导体泵浦声光调Q倍频激光器，激光器频率工作在200-5K；激光器由指示光(1)、全反镜(2)、声光晶体(3)、聚光腔体(4)、隔离镜(5)、倍频晶体(6)、输出镜(7)组成，聚光腔体(4)的两端设有全反镜(2)和输出镜(7)构成谐振腔，其中聚光腔体(4)内有激光介质Nd:YAG和半导体激光模块；隔离镜(5)放于聚光腔(4)的输出端；在全反镜(2)前装有半导体指示光(1)；声光晶体(3)放于全反镜(2)和聚光腔体(4)之间；倍频晶体(6)装于隔离镜(5)和输出镜(7)之间，输出镜(7)之后依次装有扩束镜(8)、三个反射镜(9)、和聚焦镜(10)组成的激光器光学光路。
3、如权利要求1所述的内雕机，其特征在于所述输出镜(7)之后依次装有扩束镜(8)、两个反射镜(9)、振镜(11)和F-θ聚焦镜(10)组成的激光器光学光路，振镜(11)装在反射镜(9)与F-θ聚焦镜(10)之间。
4、如权利要求2所述的内雕机，其特征在于所述的全反镜(2)镀1064nm全反膜，隔离镜(5)镀1064nm增透膜和532nm全反膜，输出镜(7)镀1064nm全反膜和532nm增透膜。
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