CN204712657U - 一种自动升降激光打标机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动升降激光打标机，包括打标装置和与其通信连接的控制机箱，打标装置包括工作平台，工作平台上设置有升降外壳、防护罩、机头及震镜，控制机箱包括箱体，箱体内部设置有24V电源、激光器、三轴驱动卡、板卡、5V电源以及15V电源，箱体的前端面设置中间部位设置有多个第一散热孔，箱体的前端面左侧由上至下依次设置有打标卡开关按钮、震镜开关按钮以及激光器电源按钮，箱体的前端面右侧由上至下依次设置有USB指示灯、光控指示灯以及急停按钮，箱体的后端面设置有电源接口、多个风扇、USB接口、I/O接口以及打标头接口。本实用新型的有益效果在于，提供一种体积小、使用便捷且可自动调节升降的自动升降激光打标机。

Description

一种自动升降激光打标机

技术领域

本实用新型涉及一种自动升降激光打标机。

背景技术

激光打标机是利用高能量密度的激光束对目标作用,使目标表面发生物理或化学的变化,从而获得可见图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽化，形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断，激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案。激光打标机与传统的标记工艺相比有明显的优点：(1)标记速度快，字迹清晰、永久；(2)非接触式加工，污染小，无磨损；(3)操作方便，防伪功能强；(4)可以做到高速自动化运行，生产成本低。

国内激光打标机的发展历程：激光打标机设备的核心是激光打标控制***，因此，激光打标机的发展历程就是打标控制***的发展过程。控制***在激光打标领域就经历了大幅面时代、转镜时代和振镜时代，控制方式也完成了从软件直接控制到上下位机控制到实时处理、分时复用的一系列演变，如今，半导体激光器、光纤激光器、乃至紫外激光的出现和发展又对光学过程控制提出了新的挑战。

国内激光打标机的技术现状：目前国内的激光打标机按其工作方式可分为掩模式打标、阵列式打标和扫描式打标。掩模式打标又叫投影式打标。掩模式打标***由激光器、掩模板和成像透镜组成，其工作原理，经过望远镜扩束的激光，均匀的投射在事先做好的掩模板上，光从雕空部分透射。掩模板上的图形通过透镜成像到工件(焦面)上。通常每个脉冲即可形成一个标记。受激光辐射的材料表面被迅速加热汽化或产生化学反应，发生颜色变化形成可分辨的清晰标记。掩模式打标一般采用CO2激光打标机和YAG激光器。掩模式打标主要优点是一个激光脉冲一次就能打出一个完整的、包括几种符号的标记，因此打标速度快。对于大批量产品，可在生产线上直接打标。缺点是打标灵活性差，能量利用率低。扫描式激光打标机***由计算机、激光器和X-Y扫描机构三部分组成，其工作原理是将需要打标的信息输入计算机，计算机按照事先设计好的程序控制激光器和X-Y扫描机构，使经过特殊光学***变换的高能量激光点在被加工表面上扫描运动，形成标记。通常X-Y扫描机构有两种结构形式：一种是机械扫描式，另一种是振镜扫描式。其中，机械扫描式打标***不是采用通过改变反射镜的旋转角度去移动光束，激光打标机而是通过机械的方法对反射镜进行X-Y坐标的平移，从而改变激光束到达工件的位置，这种打标***的X-Y扫描机构通常是用绘图仪改装。其工作过程：激光束经过反光镜①、②转折光路后，再经过光笔(聚焦透镜)③作用射到被加工工件上。其中绘图仪笔臂④只能带着反光镜①和②沿X轴方向来回运动；光笔③连同它上端的反光镜②(两者固定在一起)只能沿Y轴方向运动。在计算机的控制下(一般通过并口输出控制信号)，光笔在Y方向上的运动与笔臂在X方向上的运动合成，可使输出激光到达平面内任意点，从而标刻出任意图形和文字。振镜扫描式打标***主要由激光器、XY偏转镜、聚焦透镜、计算机等构成。激光打标机其工作原理是将激光束入射到两反射镜(振镜)上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记，聚焦的光斑可以是圆形或矩形。在振镜打标***中，可以采用矢量图形及文字，这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式，具有作图效率高，图形精度好，无失真等特点，极大的提高了激光打标的质量和速度。同时振镜式打标也可采用点阵式打标方式，采用这种方式对于在线打标很适用，根据于不同速度的生产线可以采用一个扫描振镜或两个扫描振镜，与前面所述的阵列式打标相比，可以标记更多的点阵信息，对于标记汉字字符具有更大的优点。

国内激光打标机的发展前景：激光打标***是综合了激光技术和计算机技术的光、机电一体化***，当今激光技术和计算机技术的发展为激光打标技术的发展带来了前所未有的机遇和挑战。目前，在振镜式扫描激光打标机***中，硬件控制电路都是基于计算机ISA总线或者PCI总线而设计的，必须安装在计算机主板的ISA总线或PCI总线扩展槽中。这种方式使得1台计算机控制打标机的台数受到了限制(现在绝大部分情况是1台计算机控制1台打标机)。另外，硬件安装于计算机主板上，给整个***的稳定运行带来影响，降低了打标***的稳定性，同时也增加了打标机的成本和体积。USB的出现和发展使得激光打标硬件控制电路脱离计算机ISA总线或者PCI总线成为可能。这样就可以用1台计算机同时控制几台打标机而不必增加额外的费用，而且打标机也可以不带计算机进行销售，从而降低了打标机的价格。近几年出现的半导体激光打标机泵浦的固体激光器，其总体转换效率可达20％以上，因而可以大大缩小激光器冷却***的体积，这就为激光打标机向轻型化、小型化方向发展创造了条件。而近年来出现的大功率光纤激光器，其散热性能好、转换效率高(是半导体激光打标机泵浦的固体激光器的2倍以上)、激光阈值低、可调谐范围宽、光束质量好、免维护和价格低廉、制作灵活等显著优势，更加促进了激光打标机向轻型化、小型化方向发展。

激光打标机技术目前在国内外工业上的应用正被人们逐渐重视，各种新型的激光打标机***层出不穷，它以其独特的优点正在取代传统的标记方法，如：冲压、印刷、化学腐蚀等,在各种机械零部件、电子元器件、集成电路模块、仪器、仪表、电机铭牌、工具甚至食品包装等物体表面上,标记出汉字、英文字符、数字、图形等，从而在这些领域取得了广泛的应用。现在它已经引起了国内越来越多生产厂家的重视，必将会代替传统的标记工艺，给产品生产注入新的活力。因此，激光打标具有巨大的发展潜力和广阔的市场前景。已应用的行业有电子工业、汽车工业、工具量具、航空航天、仪器仪表、包装工业、医疗产品、家用电器、键盘、面板、广告标牌、证件卡片、日常用品、珠宝钻石等领域。传统的标识产业生产加工过程中由于避免不了使用化学物质耗材，自然存在污染问题，一些机械的控制技术，会造成材料的一些浪费，和精确度的误差！这与当代社会的绿色环保潮流背道而驰，我国也一直在大力倡导走可持续发展的道路，这就造成了传统的标识产业与社会的很多矛盾。激光打标机的出现促进了标识产业走上了绿色环保可持续发展的道路。激光打标机相比喷码，没有了耗材的污染，避免了喷码机油墨，喷码机溶剂的使用，从源头上拒绝了这些污染源，符合环保的理念！

目前打标机大多数为体积较大而且采用手摇式找激光焦点的方式，这样对于操作者来说比较麻烦，而且占用面积也比较大。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本实用新型提供一种体积小、使用便捷且可自动调节升降的自动升降激光打标机。

本实用新型提供了一种自动升降激光打标机，包括打标装置和与其通信连接的控制机箱，所述打标装置包括工作平台，所述工作平台上设置有升降外壳、防护罩、机头及震镜，所述升降外壳通过底座连接板与所述工作平台固定连接，所述防护罩通过升降底板与所述升降外壳固定连接，所述机头及震镜通过光路底板与所述防护罩固定连接，所述升降外壳上设置有升降开关按钮，所述控制机箱包括箱体，所述箱体内部设置有24V电源、激光器、三轴驱动卡、板卡、5V电源以及15V电源，所述激光器设置在所述24V电源和三轴驱动卡之间，所述板卡、5V电源以及15V电源均设置在所述箱体内部右侧，所述箱体的前端面设置中间部位设置有多个第一散热孔，所述箱体的前端面左侧由上至下依次设置有打标卡开关按钮、震镜开关按钮以及激光器电源按钮，所述箱体的前端面右侧由上至下依次设置有USB指示灯、光控指示灯以及急停按钮，所述箱体的后端面设置有电源接口、多个风扇、USB接口、I/O接口以及打标头接口。

可选的，所述升降外壳的前端面设置有直尺和压槽。

可选的，所述打标装置的工作平台底部四角分别对称设置有一调平螺母。

可选的，所述箱体的后端面还设置有脚踏开关、编码器接口以及扩展槽接口。

可选的，所述箱体的左右两个侧面均设置有第二散热孔。

本实用新型具有以下优点和有益效果：本实用新型提供一种自动升降激光打标机，该自动升降激光打标机结构简单、使用方便，通过设置的升降外壳以及升降开关按钮且可实现自动升降，同时通过设置的第一散热孔和第二散热孔使其散热性能得到一定程度的提升，进而提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的自动升降激光打标机中打标装置的后视结构示意图；

图2为本实用新型的自动升降激光打标机中打标装置的主视结构示意图；

图3为本实用新型的自动升降激光打标机中控制机箱的主视结构示意图；

图4为本实用新型的自动升降激光打标机中控制机箱的后视结构示意图；

图5为本实用新型的自动升降激光打标机中控制机箱的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1至5所示：本实用新型实施例的一种自动升降激光打标机，包括打标装置和与其通信连接的控制机箱，所述打标装置包括工作平台7，所述工作平台7上设置有升降外壳4、防护罩8、机头及震镜1，所述升降外壳通过底座连接板5与所述工作平台固定连接，所述防护罩通过升降底板10与所述升降外壳固定连接，所述机头及震镜通过光路底板2与所述防护罩固定连接，所述升降外壳4上设置有升降开关按钮3，所述控制机箱包括箱体27，所述箱体内部设置有24V电源33、激光器32、三轴驱动卡28、板卡29、5V电源30以及15V电源31，所述激光器设置在所述24V电源和三轴驱动卡之间，所述板卡、5V电源以及15V电源均设置在所述箱体内部右侧，所述箱体的前端面设置中间部位设置有多个第一散热孔17，所述箱体的前端面左侧由上至下依次设置有打标卡开关按钮16、震镜开关按钮15以及激光器电源按钮14，所述箱体的前端面右侧由上至下依次设置有USB指示灯11、光控指示灯12以及急停按钮13，所述箱体的后端面设置有电源接口24、多个风扇23、USB接口22、I/O接口26以及打标头接口19；所述机头及震镜为该自动升降激光打标机机头上部分，机壳成流线形状，震镜是激光打标机的主要组成部分，它是实现激光在其内部改变不同线路的关键，震镜由反光材料做成，依靠电机的旋转带动镜片的不同位置改变激光的折射方向，所述光路底板用于固定机头及震镜和连接激光打标机上部分的机壳即防护罩，起到支撑内部零件作用，其为全铝合金结构，所述升降外壳用于保护内部线路及零件，是升降开关的位置所在，该升降外壳的整块无接口以增加其耐用性，所述升降开关按钮用于调节激光打标机Z轴方向位置，内部有电机和丝杠连接，点触即可上下移动，所述工作平台为全铝合金材质且需要加工的零件在其上方平放即可，所述防护罩用于保护内部零件，具有Z轴方向的移动空间，这样不会影响升降造成的空间裸楼，可以有效防止灰尘及其他杂物进入内部造成机械故障，所述USB指示灯用于当USB控制线与机器连接时，正常工作此灯会常亮，USB连接不正常，此灯不会发光，可以有效判断机器与外接电脑是否通讯成功；所述光控指示灯用于当激光打标机正常工作出激光时，光控指示灯会闪烁，证明该激光打标机工作正常；所述急停按钮用于当激光打标机正常工作时急停按钮处于常开状态，若有紧急失误可以按下此急停按钮激光打标机就会停止，但软件会继续运行直到加工参数停止；所述激光器电源是激光器的供电电源开关，有光亮指示，正常工作处于常亮状态；所述震镜开关按钮震镜电源开关，正常工作处于常亮状态，若震镜出现故障此灯不亮；所述打标卡开关用于当打标卡正常工作时指示灯常亮状态，若有故障此灯不亮；所述机箱前端面的面板是各个开光及指示灯零件的固定位置所在，为全铝合金材质，所述前端面的面板上设置的多个第一散热孔可以有效散热，防止机器内部温度过高产生故障；所述打标头接口用于连接打标装置与控制机箱，使两部分连接到一起，接收控制机箱内部板卡发送的信号；所述USB接口用于连接电脑，实现电脑控制激光打标机的功能，接收电脑通过软件发送的各种达标信号；所述风扇起到排放热量的作用，由于激光打标机在工作时会产生部分热量，时间过长会导致故障，为了工作时间更长且不发生故障就要安装散热的硬件；所述电源接口为激光打标机的电源接口，直接连接220V电源插板就可以实现激光打标机的所有供电需求；所述三轴驱动卡用于控制外接旋转轴，当激光打标机发出型号到三轴控制卡时，外接旋转轴会根据三轴打标卡及设定参数进行运动，从而实现圆面工件打标；所述板卡是该激光打标机的核心所在，控制激光打标机的各个零件，使他们有序的进行工作；所述V电源为USB接口及指示灯的供电电源，内有指示灯，正常工作为绿色指示，出现故障不亮；所述15V电源为激光打标机板卡的供电电源，其内有指示灯，正常工作为绿色指示，出现故障不亮；所述激光器为激光打标机的激光出处，内部有风扇，可以减少工作时差生的热量；24V电源为激光器的供电电源内有指示灯，正常工作为绿色指示，出现故障不亮；该自动升降激光打标机结构简单、使用方便，通过设置的升降外壳以及升降开关按钮且可实现自动升降，同时通过设置的第一散热孔和第二散热孔使其散热性能得到一定程度的提升，进而提高了工作效率。

作为上述实施例的优选实施方式，所述升降外壳的前端面设置有直尺9和压槽，所述直尺为了方便操作者记录零件和激光打标机的正焦点位置，方便下次操作，下次直接到当前位置即可开始工作，所述压槽是固定直尺的配件。

作为上述实施例的优选实施方式，所述打标装置的工作平台底部四角分别对称设置有一调平螺母6，所述调平螺母位于工作平台下方，用于调节激光打标机与地面的水平度，更好调节激光打标机机头部分的稳定性，防止工作时产生晃动的情况。

作为上述实施例的优选实施方式，所述箱体的后端面还设置有脚踏开关25、编码器接口20以及扩展槽接口21，所述编码器接口用于连接编码器可以实现流水线自动打标控制，编码器可事实跟踪传送带的速度,并反馈给打标板卡,打标板卡根据编码器反馈的速度,来控制振镜,并自动补偿打标数据；所述扩展轴接口用于连接第三轴接口，如旋转伺服电机，实现不同圆面工件上的打标要求；所述脚踏开关相当于开始标刻按钮，为了方便操作，连接脚踏开关可以更快的加工，脚踏一下发送一次开始标刻信号，连续脚踏不会增加次数。

作为上述实施例的优选实施方式，所述箱体的左右两个侧面均设置有第二散热孔(图中未画)，提高箱体的散热性能。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种自动升降激光打标机，其特征在于：包括打标装置和与其通信连接的控制机箱，所述打标装置包括工作平台，所述工作平台上设置有升降外壳、防护罩、机头及震镜，所述升降外壳通过底座连接板与所述工作平台固定连接，所述防护罩通过升降底板与所述升降外壳固定连接，所述机头及震镜通过光路底板与所述防护罩固定连接，所述升降外壳上设置有升降开关按钮，所述控制机箱包括箱体，所述箱体内部设置有24V电源、激光器、三轴驱动卡、板卡、5V电源以及15V电源，所述激光器设置在所述24V电源和三轴驱动卡之间，所述板卡、5V电源以及15V电源均设置在所述箱体内部右侧，所述箱体的前端面设置中间部位设置有多个第一散热孔，所述箱体的前端面左侧由上至下依次设置有打标卡开关按钮、震镜开关按钮以及激光器电源按钮，所述箱体的前端面右侧由上至下依次设置有USB指示灯、光控指示灯以及急停按钮，所述箱体的后端面设置有电源接口、多个风扇、USB接口、I/O接口以及打标头接口。

2.根据权利要求1所述的自动升降激光打标机，其特征在于，所述升降外壳的前端面设置有直尺和压槽。

3.根据权利要求1所述的自动升降激光打标机，其特征在于，所述打标装置的工作平台底部四角分别对称设置有一调平螺母。

4.根据权利要求1所述的自动升降激光打标机，其特征在于，所述箱体的后端面还设置有脚踏开关、编码器接口以及扩展槽接口。

5.根据权利要求1所述的自动升降激光打标机，其特征在于，所述箱体的左右两个侧面均设置有第二散热孔。