[实用新型]一种激光打标装置

说明书

本实用新型公开了一种激光打标装置，包括：样品臂光路系统、探测光路系统和参考臂光路系统；所述样品臂光路系统包括：打标光源、第一准直透镜、二维振镜组、半反半透镜、平场聚焦镜、载物台和第一驱动模块；所述参考臂光路系统包括第一光纤接头、第三准直透镜、会聚透镜和反射镜；所述探测光路系统包括第二光纤接头、第二准直透镜、探测光源、光纤耦合器、光电探测器和电脑处理终端。本实用新型基于干涉原理和光学相干层析技术，提取样品上待打标点的深度位置，实时监测对焦，驱动载物台纵向移动，追踪焦平面进行打标，装置光路简单，耗能较低，自动化程度高，准确率较高，有效提高激光打标的生产效率和生产质量。

技术领域

本实用新型涉及激光打标技术领域，更具体地说涉及一种激光打标装置。

背景技术

激光打标机的原理是，由激光器产生的激光经机体的一套光学系统进入激光打标头，由激光打标头指引激光光束穿过聚焦镜汇聚成一个高能量密度的光点之后与样品相互作用，在其表面打出各种文字、符号、图案及条形码，以制作永久性标记、商标、工艺品等。在打标之前，需要将样品的待标记平面置于激光打标机聚焦镜的焦平面上，才能保证标记的图形清晰，从而得到最佳打标效果，所以需要移动样品寻找焦平面的位置所在，一般称此过程为定焦或对焦。

现有的定焦方式主要有以下三种。第一种方法是人工调整，先将一张金属片放置在样品表面，一边标刻一边通过机械式手轮调整升降立柱，改变场镜与样品之间的距离来找焦点，声音最响亮、标刻效果最佳的位置，即为打标焦点。这种调整方式费时费力，调节精度差，调节不方便，易使得设备出现离焦，更重要的是人工调整的水平是因人而异的，很难使打标质量保持一致。第二种方法是预先获得待标记物体的三维信息，通过物体三维信息进行焦距的调整，这种调整方式虽然能够做到自动调整焦距，但具有局限性，一方面，在需要标记的物体三维信息不清楚的情况下，这种调焦方式并不能实现；另一方面，这种方式工序复杂，且效率不高。第三种方法是采用可视光源或超声波来指示激光焦点位置，进而实现对焦，该方法只能确定打标的初始位置，在打标过程中不能实时对焦，因此对于打标结构不平稳的样品，调节精度仍不够高，会影响打标质量和生产效率。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种激光打标装置，利用干涉信号提取打标位置的深度信息，实时监测和定位待打标点。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：一种激光打标装置，包括：样品臂光路系统、探测光路系统和参考臂光路系统；

所述样品臂光路系统包括：打标光源、第一准直透镜、二维振镜组、半反半透镜、平场聚焦镜、载物台和第一驱动模块，所述载物台用于放置样品，所述第一驱动模块用于驱动载物台纵向移动；

所述参考臂光路系统包括第一光纤接头、第三准直透镜、会聚透镜和反射镜，所述第一光纤接头、第三准直透镜、会聚透镜和反射镜光线连接，并沿着光线入射的方向依次排列；

所述探测光路系统包括第二光纤接头、第二准直透镜、探测光源、光纤耦合器、光电探测器和电脑处理终端；

所述打标光源、第一准直透镜和二维振镜组光线连接，所述半反半透镜将所述二维振镜组的反射光透射至平场聚焦镜中，经过平场聚焦镜聚焦后的光束射向样品；

所述光纤耦合器分别与第一光纤接头、第二光纤接头、探测光源和光电探测器通过光纤连接，所述光电探测器和电脑处理终端电连接；

所述探测光源发出的光束进入光纤耦合器后，被分成第一光束和第二光束，所述第一光束进入第二准直透镜，所述第二光束进入第三准直透镜；

所述半反半透镜以45°的入射角反射所述第二准直透镜的出射光，并将其反射至平场聚焦镜上进行聚焦，聚焦后的第一光束与样品接触，并在样品的表面发生反射，反射光沿原路返回光纤耦合器；

所述光电探测器用于捕捉产生在光纤耦合器中的干涉信号，并将其转换成电信号传递给电脑处理终端；