專利名稱：一種激光打標(biāo)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于激光技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光打標(biāo)機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，激光打標(biāo)機(jī)被廣泛地應(yīng)用于激光加工領(lǐng)域，其利用高能量密度的激 光對(duì)工件進(jìn)行局部照射，使工件表層材料氣化或發(fā)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)，從 而在工件表面留下永久性標(biāo)記。激光打標(biāo)可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等， 字符大小可以從毫米到微米量級(jí)，這對(duì)產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。
由于現(xiàn)有技術(shù)提供的激光打標(biāo)機(jī)通常由冷卻系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，激光器系統(tǒng) 等工業(yè)大系統(tǒng)組成，造成激光打標(biāo)機(jī)體積龐大，質(zhì)量沉重，不方便搬運(yùn)和攜帶 的問題。而現(xiàn)有一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如大重型(汽車軸承、發(fā)動(dòng)機(jī)和不便移 動(dòng)的工件(如火車鐵軌))對(duì)激光打標(biāo)記的便攜性提出較高要求，因此，開發(fā) 新型的便攜式激光打標(biāo)^L具有實(shí)際市場(chǎng)價(jià)值。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種激光打標(biāo)機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提 供的激光打標(biāo)機(jī)體積龐大，質(zhì)量沉重，不方便搬運(yùn)和攜帶的問題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種激光打標(biāo)機(jī)，所述激光打標(biāo)機(jī)包括 打標(biāo)控制單元(11);
控制信號(hào)輸入端連接所述打標(biāo)控制單元(11)的控制信號(hào)輸出端的激光功 率控制單元(12),所述打標(biāo)控制單元(11)調(diào)用待標(biāo)記信息，控制所述激光 功率控制單元(12)的電流輸出端輸出的電流的強(qiáng)度；
驅(qū)動(dòng)輸入端連^^所述激光功率控制單元(12)的電流輸出端、才艮據(jù)所述激光功率控制單元(12)輸出的電流，輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光的激光二極管(13);
所述激光二極管(13)輸出的激光經(jīng)由一光學(xué)振鏡系統(tǒng)(15)改變傳播方 向后，由一聚焦單元(16)匯聚成一光斑，并將所述光斑打在置于所述聚焦單 元(16)焦點(diǎn)的待標(biāo)記物體上；以及
同時(shí)與所述打標(biāo)控制單元(11)、激光功率控制單元(12)、激光二極管 (13)以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)(15)連接的供電單元(17)。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述激光打標(biāo)機(jī)還包括與所述打標(biāo)控制單元(11) 連接的用于存4諸待標(biāo)記信息的存儲(chǔ)器。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述激光打標(biāo)機(jī)還包括一將所述激光二極管(13) 輸出的激光整形成平行光束的光束整形單元(14)。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述激光二極管(13)是光纖耦合的激光二極管， 所述光束整形單元(14)是準(zhǔn)直透鏡。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述光束整形單元(14)采用兩塊柱透鏡從快、慢 軸兩個(gè)方向直接對(duì)所述激光二極管(13)輸出的激光進(jìn)行準(zhǔn)直。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述聚焦單元(16)是凸透鏡、平場(chǎng)透鏡或Fe透鏡。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述供電單元(17)是電池組。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述激光二極管(13)是單芯結(jié)結(jié)構(gòu)、陣列結(jié)構(gòu)或 堆棧式排列結(jié)構(gòu)。
在上述激光打標(biāo)機(jī)中，所述光學(xué)振鏡系統(tǒng)(15)是檢流計(jì)式振鏡系統(tǒng)。 本實(shí)用新型實(shí)施例中的打標(biāo)控制單元通過控制光學(xué)振鏡系統(tǒng)的擺動(dòng)角度， 改變激光二極管輸出的激光的傳播方向，并通過控制激光二^L管接收的電流的 強(qiáng)度，控制激光二極管輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光，完成在待標(biāo)記物體上打標(biāo)的功能。 由于激光二極管的體積小巧，縮小了整機(jī)體積，利于攜帶。


圖l是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光打標(biāo)機(jī)的原理圖；圖2是圖1中激光發(fā)射單元與光束整形單元的一種連接方式示意圖； 圖3是圖1中激光發(fā)射單元與光束整形單元的另一種連接方式示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型實(shí)施例中的打標(biāo)控制單元通過控制光學(xué)振鏡系統(tǒng)的擺動(dòng)角度， 改變激光二極管輸出的激光的傳播方向，并通過控制激光二極管接收的電流的 強(qiáng)度，控制激光二極管輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光，完成在待標(biāo)記物體上打標(biāo)的功能。
圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光打標(biāo)機(jī)的原理，為了便于說明， 僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。
打標(biāo)控制單元11的控制信號(hào)輸出端連接激光功率控制單元12的控制信號(hào) 輸入端，用于調(diào)用待標(biāo)記信息，如產(chǎn)品序列號(hào)、文字、圖形等，控制激光功率 控制單元12的電流輸出端輸出的電流的強(qiáng)度。其中，待標(biāo)記信息既可以存儲(chǔ)于 打標(biāo)控制單元ll,也可以存儲(chǔ)于與打標(biāo)控制單元11連接的存儲(chǔ)器18中。激光 二極管13的驅(qū)動(dòng)輸入端連接激光功率控制單元12的電流輸出端，用于根據(jù)激 光功率控制單元12輸出的電流，由其激光輸出端輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光。激光二 極管13輸出的激光經(jīng)由光學(xué)振鏡系統(tǒng)15改變傳播方向后，由聚焦單元16匯聚 成功率密度極高的光斑，并將該光斑打在置于聚焦單元16焦點(diǎn)的待標(biāo)記物體 上。待標(biāo)記物體由于在小區(qū)域內(nèi)吸收了大量的能量，表面溫度迅速升高，進(jìn)而 產(chǎn)生變色、融化、氣化等現(xiàn)象，形成標(biāo)記點(diǎn)。其中，光學(xué)振鏡系統(tǒng)15具體采用 檢流計(jì)式振鏡系統(tǒng)；聚焦單元16為聚焦鏡頭，具體可以是凸透鏡、平場(chǎng)透鏡或 Fe透鏡中的任一種。
打標(biāo)控制單元11的控制信號(hào)輸出端同時(shí)連接光學(xué)振鏡系統(tǒng)15的控制信號(hào) 輸入端，并根據(jù)其調(diào)用的待標(biāo)記信號(hào)，通過控制光學(xué)振鏡系統(tǒng)15的擺動(dòng)角度，控制激光二極管13輸出的激光的傳播方向，進(jìn)而在待標(biāo)記物體上形成待標(biāo)記信 息相應(yīng)的標(biāo)記。另外，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光打標(biāo)機(jī)還包括同時(shí)與打標(biāo) 控制單元11、激光功率控制單元12、激光二極管13以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)15連接 的供電單元17,用于向打標(biāo)控制單元11、激光功率控制單元12、激光二極管 13以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)15供電。
為了便于攜帶，供電單元17采用易于更換的電池或電池組，通過不同數(shù)量 的電池串聯(lián)或并聯(lián)，滿足各電器單元(本實(shí)用新型實(shí)施例中的各電器單元指 打標(biāo)控制單元11、激光功率控制單元12、激光二極管13以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)15 ) 驅(qū)動(dòng)電壓的要求。采用電池或電池組的好處在于可以避免^f吏用復(fù)雜的交流變直 流電流，尤其適用于野外作業(yè)時(shí)使用。當(dāng)然，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，供電單元17也可 以根據(jù)使用條件采用外接開關(guān)電源。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的激光打標(biāo)機(jī)采用激光二極管13輸出激光，由于激 光二極管的體積極其小巧，縮小了整機(jī)體積，利于攜帶，同時(shí)由于激光二極管 的電光轉(zhuǎn)換效率較高(通常可達(dá)40°/。~50%)，其電光轉(zhuǎn)換效率遠(yuǎn)高于常用激光 打標(biāo)機(jī)的電光轉(zhuǎn)換效率，使得激光二極管13對(duì)供電系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)的要求極大 地降低了 ，極大的降低了對(duì)其供電的供電單元17的供電要求，使得電池或電池 組供電成為可能。具體地，激光二極管由雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料構(gòu)成，根據(jù)具體 的功率需求可以是單芯結(jié)結(jié)構(gòu)、陣列結(jié)構(gòu)或堆棧式排列結(jié)構(gòu)；且其輸出的激光 波長(zhǎng)可以根據(jù)具體需要選擇紅外光、紫外光或可見光。
進(jìn)一步地，為了避免激光二極管13輸出的激光的發(fā)散，本實(shí)用新型實(shí)施例 提供的激光打標(biāo)機(jī)還包括光束整形單元14，其用于將激光二極管13輸出的激 光進(jìn)行整形后，形成能量分布均勻，對(duì)稱性較好的平行光束，具體地，該平行 光束可以呈圓形或正方形。經(jīng)光束整形單元14整形后的平^f亍光束經(jīng)光學(xué)振鏡系 統(tǒng)15改變傳l番方向，并經(jīng)聚焦單元16匯聚成一個(gè)功率密度極小的光斑(光斑 直徑可以小于或等于O.lmm);置于聚焦單元16焦點(diǎn)處的^f寺加工材料在如此小 的區(qū)域內(nèi)吸收大量的能量，表面溫度迅速升高，/人而產(chǎn)生變色、融化、氣化等現(xiàn)象，>^人而達(dá)到標(biāo)記的目的。
圖2是圖1中激光二極管13與光束整形單元14的一種連接方式示意圖， 為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。其中，激光二極管 13采用光纖耦合的激光二極管，光束整形單元14采用準(zhǔn)直透鏡。
圖3是圖1中激光二極管13與光束整形單元14的另 一種連接方式示意圖， 為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。其中，光束整形單 元14采用兩塊柱透鏡從快、慢軸兩個(gè)方向直接對(duì)激光二極管13輸出的激光進(jìn) 行準(zhǔn)直。
本實(shí)用新型實(shí)施例中的打標(biāo)控制單元通過控制光學(xué)振鏡系統(tǒng)的擺動(dòng)角度， 改變激光二極管輸出的激光的傳播方向，并通過控制激光二極管接收的電流的 強(qiáng)度，控制激光二極管輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光，完成在待標(biāo)記物體上打標(biāo)的功能。 由于激光二極管的體積小巧，縮小了整機(jī)體積，利于攜帶；另外，本實(shí)用新型
實(shí)施例提供的激光打標(biāo)機(jī)還包括包括將激光二極管輸出的激光進(jìn)行整形的光束 整形單元，避免了激光的散射，提高了激光利用率。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述激光打標(biāo)機(jī)包括打標(biāo)控制單元(11)；控制信號(hào)輸入端連接所述打標(biāo)控制單元(11)的控制信號(hào)輸出端的激光功率控制單元(12)，所述打標(biāo)控制單元(11)調(diào)用待標(biāo)記信息，控制所述激光功率控制單元(12)的電流輸出端輸出的電流的強(qiáng)度；驅(qū)動(dòng)輸入端連接所述激光功率控制單元(12)的電流輸出端、根據(jù)所述激光功率控制單元(12)輸出的電流，輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光的激光二極管(13)；所述激光二極管(13)輸出的激光經(jīng)由一光學(xué)振鏡系統(tǒng)(15)改變傳播方向后，由一聚焦單元(16)匯聚成一光斑，并將所述光斑打在置于所述聚焦單元(16)焦點(diǎn)的待標(biāo)記物體上；以及同時(shí)與所述打標(biāo)控制單元(11)、激光功率控制單元(12)、激光二極管(13)以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)(15)連接的供電單元(17)。
2、 如權(quán)利要求1所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述激光打標(biāo)機(jī)還包括 與所述打標(biāo)控制單元(11)連接的用于存儲(chǔ)待標(biāo)記信息的存儲(chǔ)器。
3、 如權(quán)利要求1所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述激光打標(biāo)機(jī)還包括 一將所述激光二極管(13 )輸出的激光整形成平行光束的光束整形單元(14)。
4、 如權(quán)利要求3所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述激光二極管(13) 是光纖耦合的激光二極管，所述光束整形單元(14)是準(zhǔn)直透鏡。
5、 如權(quán)利要求3所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述光束整形單元(14) 采用兩塊柱透鏡從快、慢軸兩個(gè)方向直接對(duì)所述激光二極管(13)輸出的激光 進(jìn)行準(zhǔn)直。
6、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述聚焦單 元(16 )是凸透鏡、平場(chǎng)透鏡或F0透鏡。
7、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述供電單 元(17)是電池組。
8、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述激光二 極管(13)是單芯結(jié)結(jié)構(gòu)、陣列結(jié)構(gòu)或堆棧式排列結(jié)構(gòu)。
9、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的激光打標(biāo)機(jī)，其特征在于，所述光學(xué)振 鏡系統(tǒng)(15)是才企流計(jì)式振鏡系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種適用于激光技術(shù)領(lǐng)域的激光打標(biāo)機(jī)，包括打標(biāo)控制單元；激光功率控制單元，打標(biāo)控制單元調(diào)用待標(biāo)記信息，控制激光功率控制單元的電流輸出端輸出的電流的強(qiáng)度；根據(jù)激光功率控制單元輸出的電流，輸出相應(yīng)強(qiáng)度的激光的激光二極管；激光二極管輸出的激光經(jīng)由一光學(xué)振鏡系統(tǒng)改變傳播方向后，由一聚焦單元匯聚成一光斑，并將光斑打在置于聚焦單元焦點(diǎn)的待標(biāo)記物體上；向打標(biāo)控制單元、激光功率控制單元、激光二極管以及光學(xué)振鏡系統(tǒng)供電的供電單元。由于激光二極管的體積小巧，縮小了整機(jī)體積，利于攜帶。
文檔編號(hào)B41J29/38GK201423803SQ200920131140
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者張洪鑫, 高云峰 申請(qǐng)人:深圳市大族激光科技股份有限公司