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      一種基于超快光纖激光器的超快打標機的制作方法

      文檔序號:12297737閱讀:831來源:國知局
      一種基于超快光纖激光器的超快打標機的制作方法與工藝

      本實用新型屬于激光應用技術領域,特別是涉及一種基于超快光纖激光器的超快打標機。



      背景技術:

      近年來,超快皮秒打標機被廣泛應用于透明材料、超薄金屬材料、不耐熱非金屬材料等特殊材質的精細打標。傳統(tǒng)的超快皮秒打標機所采用的超快激光器的重復頻率一般為百kHz-幾MHz,當配合超快掃描振鏡打標時,如果打標速度過快會因激光能量跟不上而導致漏標記的情況。采用高功率高重頻激光器可以解決高速打標時出現(xiàn)漏標記的問題。另外,掃描振鏡通過振鏡角度擺動來控制激光的掃描路徑,因此激光掃描長度與激光傳輸距離成正比。普通的掃描振鏡受振鏡尺度的影響激光傳輸距離有限,振鏡轉過一定角度時,激光掃描長度有限。通過采用折疊鏡可以增加激光的傳輸距離,從而提高振鏡轉過單位角度時激光的掃描距離,達到提高振鏡掃描速度的效果。



      技術實現(xiàn)要素:

      為了解決上述問題,本實用新型的目的在于提供一種基于超快光纖激光器的超快打標機。

      為了達到上述目的,本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機包括:基于超快光纖激光器的超快打標機包括:

      超快光纖激光器、擴束鏡、x-軸振鏡、x-軸磁懸電機、x-軸折疊鏡、y-軸振鏡、y-軸磁懸電機、y-軸折疊鏡、場鏡、工件臺、x-軸驅動器、計算機、y-軸驅動器;其中:

      所述的超快光纖激光器、擴束鏡和x-軸振鏡沿橫向間隔設置;x-軸磁懸電機、x-軸振鏡、x-軸折疊鏡、y-軸振鏡、y-軸折疊鏡、場鏡和工件臺從 上至下間隔設置;計算機通過x-軸驅動器與x-軸磁懸電機電連接,由x-軸磁懸電機帶動x-軸振鏡實現(xiàn)x-軸方向位移,從而實現(xiàn)激光束的x-軸方向掃描;計算機通過y-軸驅動器與y-軸磁懸電機電連接,由y-軸磁懸電機帶動y-軸振鏡實現(xiàn)y-軸方向位移,從而實現(xiàn)激光束的y-軸方向掃描。

      所述的超快光纖激光器的重復頻率為吉赫茲量級,平均功率為百瓦級皮秒。

      所述的超快光纖激光器為中心波長1030nm-1080nm,重復頻率1-5GHz,平均功率100-500瓦的超快光纖激光器。

      所述的超快光纖激光器的中心波長為1540nm-1600nm,重復頻率為1-5GHz,平均功率為100-200瓦的超快光纖激光器。

      所述的超快光纖激光器的超快光纖激光器1中心波長為1850nm-2100nm,重復頻率為1-5GHz,平均功率為100-200瓦的超快光纖激光器。

      所述的x-軸折疊鏡和y-軸折疊鏡結構相同,均由反射鏡和反射鏡構成。

      本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機采用高平均功率高重復頻率超快光纖激光器作為激光光源。激光器平均功率高達百瓦量級,重復頻率高達吉赫茲。此超快打標機采用的掃描振鏡為加入折疊鏡的超高速振鏡,可以實現(xiàn)超高掃描速度。

      附圖說明

      圖1為本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機的結構示意圖。

      圖2為光路折疊鏡組示意圖。

      圖中標記:超快光纖激光器1、擴束鏡2、x-軸振鏡3、x-軸磁懸電機4、x-軸折疊鏡5、y-軸振鏡6、y-軸磁懸電機7、y-軸折疊鏡8、場鏡9、工件臺10、x-軸驅動器11、y-軸驅動器12、計算機13、反射鏡14和反射鏡15。

      具體實施方式

      下面結合附圖和具體實施例對本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機進行詳細說明。

      如圖1所示,本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機包括:

      超快光纖激光器1、擴束鏡2、x-軸振鏡3、x-軸磁懸電機4、x-軸折疊鏡5、y-軸振鏡6、y-軸磁懸電機7、y-軸折疊鏡8、場鏡9、工件臺10、x-軸驅動器11、計算機12、y-軸驅動器13;其中:

      所述的超快光纖激光器1、擴束鏡2和x-軸振鏡3沿橫向間隔設置;x-軸磁懸電機4、x-軸振鏡3、x-軸折疊鏡5、y-軸振鏡6、y-軸折疊鏡8、場鏡9和工件臺10從上至下間隔設置;計算機12通過x-軸驅動器11與x-軸磁懸電機4電連接,由x-軸磁懸電機4帶動x-軸振鏡3實現(xiàn)x-軸方向位移,從而實現(xiàn)激光束的x-軸方向掃描;計算機12通過y-軸驅動器13與y-軸磁懸電機7電連接,由y-軸磁懸電機7帶動y-軸振鏡6實現(xiàn)y-軸方向位移,從而實現(xiàn)激光束的y-軸方向掃描。

      所述的超快光纖激光器1的重復頻率為吉赫茲量級,平均功率為百瓦級皮秒。

      所述的超快光纖激光器1為中心波長1030nm-1080nm,重復頻率1-5GHz,平均功率100-500瓦的超快光纖激光器。

      所述的超快光纖激光器1的中心波長為1540nm-1600nm,重復頻率為1-5GHz,平均功率為100-200瓦的超快光纖激光器。

      所述的超快光纖激光器1的超快光纖激光器1中心波長為1850nm-2100nm,重復頻率為1-5GHz,平均功率為100-200瓦的超快光纖激光器。

      如圖2所示,所述的x-軸折疊鏡5和y-軸折疊鏡8結構相同,均由反射鏡14和反射鏡15構成,用以提高兩個方向上的掃描速度;x-軸折疊鏡5 和y-軸折疊鏡8采用多次反射原理,將x-軸和y-軸激光光程提高。所述的折疊鏡具體結構如下:反射鏡14和反射鏡15的直徑為40mm,間距為200mm。當激光入射角為10°時,在折疊鏡組中反射12次。通過光路的折疊,x-軸和y-軸激光光程增加了約2400mm。當激光束沿x軸及y軸掃描長度為100mm,原激光光程約500mm,x軸及y軸完成掃描長度需要擺動的角度為11.5°。增加折疊鏡后,x軸及y軸完成掃描長度需要擺動的角度降為1.98°,在磁懸電機轉動速度相同的情況下,因轉動角度變小,從而可實現(xiàn)掃描速度提升。

      本實用新型提供的基于超快光纖激光器的超快打標機的工作過程如下:先將待打標的工件放置在工件臺10表面上場鏡9的下方,然后由超快光纖激光器1發(fā)射超快激光束,為了防止超快激光束由于能量過高而損壞振鏡,超快激光束首先經(jīng)擴束鏡2進行擴束,隨后,到達x-軸振鏡3,在計算機12的控制下,x-軸振鏡3在x-軸磁懸電機4的驅動下可控制超快激光束沿x軸掃描,x-軸折疊鏡5的加入可以提高x軸激光掃描速度,經(jīng)過x-軸折疊鏡5后超快激光束到達y-軸振鏡6,在計算機12的控制下,y-軸振鏡6在y-軸磁懸電機7的驅動下可控制超快激光束沿y軸掃描,y-軸折疊鏡8的加入可以提高y軸激光掃描速度,最后超快激光束經(jīng)場鏡9聚焦至工件臺10上的工件表面而進行打標。

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