[实用新型]微机控制高速激光打标机

说明书

一种微机控制高速激光打标机，属于激光打标技术领域。

目前，在国际上激光打标技术由于摆脱了传统昂贵的模具压刻工艺，节约了大量的模具费用，不需电腐蚀工艺，无有色颜料的污染，又无有毒化学药品的危害，故在国外工商界倍受青睐，并被广泛地用在不同材料上：如在玻璃、陶瓷、硬质塑料、各种金属上作永久记录标志。它是打标技术的一种工艺革命。在国际上美国AB激光公司和美国通用扫描公司是生产激光打标机的权威厂家。这两家的激光打标机主要是采用偏振镜式结构扫描打标。其工作原理是：利用计算机控制两个偏振镜透射出来的激光束在被加工体上进行扫描光刻从而得到所需的各种图形标记。但由于偏振镜受其偏振角的限制，其打标幅面大约在100×100mm²左右，又因偏振镜式结构制造工艺要求高，与计算机相联的接口复杂，故造价十分昂贵，难以在我国工商界用户中推广。

本实用新型的目的在于采用一种全新的扫描方式代替现有技术中偏振镜式结构扫描方式，解决了现有技术中制造工艺要求高、与计算机相联的接口电路复杂、造价高等问题。

本实用新型技术方案在于激光扫描系统采用了高速X－Y伺服执行机构、它与激光器、计算机结合组成一种结构简单、精度高、打标幅面大、实用可靠的高速激光打标机。

下面结合附图进一步阐明本实用新型的技术特征：图1给出了本实用新型的方框图，图2给出了该实用新型高速X－Y扫描伺服执行机构的结构示意图。从总体上看本机有三大部分：一、计算机控制系统；二、激光器；三、高速X－Y扫描伺服执行机构，它包括X－Y加工控制台1、笔臂2、光笔3组成。X－Y加工控制台采用现有绘图仪的X－Y伺服执行机构，在笔臂2与激光束4垂直相交的垂足位置装有一折射镜5，折射镜5与激光束4成45°角，且垂直于X－Y加工平面。在笔臂原绘图笔位置装有一个光笔3，光笔3垂直于X－Y工作平面向下，光笔由外壳6、折射镜7和聚焦镜8组成，折射镜7位于光笔的上端，与折射镜5折射出的激光束9及X－Y工作平面均成45°夹角，聚焦镜的中心法线垂直于X－Y平面。其工作过程是激光器发出的激光束射到折射镜5上，经过折射后到达光笔上端折射镜7上，经折射镜7折射到聚焦透镜8上，经过聚焦后，激光束射到被加工部件上进行光刻。由于X－Y绘图仪的笔臂只能够沿平面内的X轴左右运动，因此笔臂上的折射镜5始终处在光路上，它将光束折射成与Y轴平行方向的光；同理光笔连同它上端的折射镜7只能做Y轴方向的上下运动，光笔上端的折射镜7也始终处在折射过来的光路上，它将光束折射成垂直于X－Y平面向下方向的光，经聚焦镜8聚焦后对工件进行加工。计算机控制光笔在Y轴方向运动与笔臂在X轴方向运动的合成，可以使光笔在平面内处于任意座标点上运动，从而使光笔传送的激光束能在加工平面的零件上作出任意的曲线、图形。由计算机控制激光器的出光和绘图仪X－Y伺服机构同步运行。

本实用新型的优点是高速、结构简单、精度高、打标幅面大、实用可靠、价格低廉。特别是它的扫描执行机构采用X－Y扫描伺服机构，巧妙的利用绘图仪的高速X－Y伺服执行机构加上X－Y绘图仪与计算机有成熟的接口电路和丰富的绘图软件使该机制作简单、工作可靠、结构紧凑、造价低廉。

本实用新型的实施例由图1、图2给出：激光多模功率：50W－70W；激光类型：Nd：YAG；波长：1064nm；脉冲重复频率：50－200HZ；光斑直径：0.12mm；计算机：IBM兼容机；CPU：80286；80386或80386SX；绘图仪：SPL－450或其它平面绘图仪。