一種自動升降激光打標機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自動升降激光打標機。
【背景技術】
[0002]激光打標機是利用高能量密度的激光束對目標作用，使目標表面發生物理或化學的變化，從而獲得可見圖案的標記方式。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。隨著激光束在材料表面有規律地移動同時控制激光的開斷，激光束也就在材料表面加工成了一個指定的圖案。激光打標機與傳統的標記工藝相比有明顯的優點:
(I)標記速度快，字跡清晰、永久；(2)非接觸式加工，污染小，無磨損；(3)操作方便，防偽功能強；(4)可以做到高速自動化運行，生產成本低。
[0003]國內激光打標機的發展歷程:激光打標機設備的核心是激光打標控制系統，因此，激光打標機的發展歷程就是打標控制系統的發展過程。控制系統在激光打標領域就經歷了大幅面時代、轉鏡時代和振鏡時代，控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機控制到實時處理、分時復用的一系列演變，如今，半導體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現和發展又對光學過程控制提出了新的挑戰。
[0004]國內激光打標機的技術現狀:目前國內的激光打標機按其工作方式可分為掩模式打標、陣列式打標和掃描式打標。掩模式打標又叫投影式打標。掩模式打標系統由激光器、掩模板和成像透鏡組成，其工作原理，經過望遠鏡擴束的激光，均勻的投射在事先做好的掩模板上，光從雕空部分透射。掩模板上的圖形通過透鏡成像到工件(焦面)上。通常每個脈沖即可形成一個標記。受激光輻射的材料表面被迅速加熱汽化或產生化學反應，發生顏色變化形成可分辨的清晰標記。掩模式打標一般米用C02激光打標機和YAG激光器。掩模式打標主要優點是一個激光脈沖一次就能打出一個完整的、包括幾種符號的標記，因此打標速度快。對于大批量產品，可在生產線上直接打標。缺點是打標靈活性差，能量利用率低。掃描式激光打標機系統由計算機、激光器和X-Y掃描機構三部分組成，其工作原理是將需要打標的信息輸入計算機，計算機按照事先設計好的程序控制激光器和X-Y掃描機構，使經過特殊光學系統變換的高能量激光點在被加工表面上掃描運動，形成標記。通常X-Y掃描機構有兩種結構形式:一種是機械掃描式，另一種是振鏡掃描式。其中，機械掃描式打標系統不是采用通過改變反射鏡的旋轉角度去移動光束，激光打標機而是通過機械的方法對反射鏡進行X-Y坐標的平移，從而改變激光束到達工件的位置，這種打標系統的X-Y掃描機構通常是用繪圖儀改裝。其工作過程:激光束經過反光鏡①、②轉折光路后，再經過光筆(聚焦透鏡)③作用射到被加工工件上。其中繪圖儀筆臂④只能帶著反光鏡①和②沿X軸方向來回運動；光筆③連同它上端的反光鏡②(兩者固定在一起)只能沿Y軸方向運動。在計算機的控制下(一般通過并口輸出控制信號)，光筆在Y方向上的運動與筆臂在X方向上的運動合成，可使輸出激光到達平面內任意點，從而標刻出任意圖形和文字。振鏡掃描式打標系統主要由激光器、XY偏轉鏡、聚焦透鏡、計算機等構成。激光打標機其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡(振鏡)上，用計算機控制反射鏡的反射角度，這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描，從而達到激光束的偏轉，使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標材料上按所需的要求運動，從而在材料表面上留下永久的標記，聚焦的光斑可以是圓形或矩形。在振鏡打標系統中，可以采用矢量圖形及文字，這種方法采用了計算機中圖形軟件對圖形的處理方式，具有作圖效率高，圖形精度好，無失真等特點，極大的提高了激光打標的質量和速度。同時振鏡式打標也可采用點陣式打標方式，采用這種方式對于在線打標很適用，根據于不同速度的生產線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡，與前面所述的陣列式打標相比，可以標記更多的點陣信息，對于標記漢字字符具有更大的優點。
[0005]國內激光打標機的發展前景:激光打標系統是綜合了激光技術和計算機技術的光、機電一體化系統，當今激光技術和計算機技術的發展為激光打標技術的發展帶來了前所未有的機遇和挑戰。目前，在振鏡式掃描激光打標機系統中，硬件控制電路都是基于計算機ISA總線或者PCI總線而設計的，必須安裝在計算機主板的ISA總線或PCI總線擴展槽中。這種方式使得I臺計算機控制打標機的臺數受到了限制(現在絕大部分情況是I臺計算機控制I臺打標機)。另外，硬件安裝于計算機主板上，給整個系統的穩定運行帶來影響，降低了打標系統的穩定性，同時也增加了打標機的成本和體積。USB的出現和發展使得激光打標硬件控制電路脫離計算機ISA總線或者PCI總線成為可能。這樣就可以用I臺計算機同時控制幾臺打標機而不必增加額外的費用，而且打標機也可以不帶計算機進行銷售，從而降低了打標機的價格。近幾年出現的半導體激光打標機泵浦的固體激光器，其總體轉換效率可達20%以上，因而可以大大縮小激光器冷卻系統的體積，這就為激光打標機向輕型化、小型化方向發展創造了條件。而近年來出現的大功率光纖激光器，其散熱性能好、轉換效率高(是半導體激光打標機泵浦的固體激光器的2倍以上)、激光閾值低、可調諧范圍寬、光束質量好、免維護和價格低廉、制作靈活等顯著優勢，更加促進了激光打標機向輕型化、小型化方向發展。
[0006]激光打標機技術目前在國內外工業上的應用正被人們逐漸重視，各種新型的激光打標機系統層出不窮，它以其獨特的優點正在取代傳統的標記方法，如:沖壓、印刷、化學腐蝕等，在各種機械零部件、電子元器件、集成電路模塊、儀器、儀表、電機銘牌、工具甚至食品包裝等物體表面上，標記出漢字、英文字符、數字、圖形等，從而在這些領域取得了廣泛的應用。現在它已經引起了國內越來越多生產廠家的重視，必將會代替傳統的標記工藝，給產品生產注入新的活力。因此，激光打標具有巨大的發展潛力和廣闊的市場前景。已應用的行業有電子工業、汽車工業、工具量具、航空航天、儀器儀表、包裝工業、醫療產品、家用電器、鍵盤、面板、廣告標牌、證件卡片、日常用品、珠寶鉆石等領域。傳統的標識產業生產加工過程中由于避免不了使用化學物質耗材，自然存在污染問題，一些機械的控制技術，會造成材料的一些浪費，和精確度的誤差！這與當代社會的綠色環保潮流背道而馳，我國也一直在大力倡導走可持續發展的道路，這就造成了傳統的標識產業與社會的很多矛盾。激光打標機的出現促進了標識產業走上了綠色環保可持續發展的道路。激光打標機相比噴碼，沒有了耗材的污染，避免了噴碼機油墨，噴碼機溶劑的使用，從源頭上拒絕了這些污染源，符合環保的理念！
[0007]目前打標機大多數為體積較大而且采用手搖式找激光焦點的方式，這樣對于操作者來說比較麻煩，而且占用面積也比較大。【實用新型內容】
[0008]鑒于現有技術中存在的上述問題，本實用新型的主要目的在于解決現有技術的缺陷，本實用新型提供一種體積小、使用便捷且可自動調節升降的自動升降激光打標機。
[0009]本實用新型提供了一種自動升降激光打標機，包括打標裝置和與其通信連接的控制機箱，所述打標裝置包括工作平臺，所述工作平臺上設置有升降外殼、防護罩、機頭及震鏡，所述升降外殼通過底座連接板與所述工作平臺固定連接，所述防護罩通過升降底板與所述升降外殼固定連接，所述機頭及震鏡通過光路底板與所述防護罩固定連接，所述升降外殼上設置有升降開關按鈕，所述控制機箱包括箱體，所述箱體內部設置有24V電源、激光器、三軸驅動卡、板卡、5V電源以及15V電源，所述激光器設置在所述24V電源和三軸驅動卡之間，所述板卡、5V電源以及15V電源均設置在所述箱體內部右側，所述箱體的前端面設置中間部位設置有多個第一散熱孔，所述箱體的前端面左側由上至下依次設置有打標卡開關按鈕、震鏡開關按鈕以及激光器電源按鈕，所述箱體的前端面右側由上至下依次設置有USB指示燈、光控指示燈以及急停按鈕，所述箱體的后端面設置有電源接口、多個風扇、USB接口、I/O接口以及打標頭接口。
[0010]可選的，所述升降外殼的前端面設置有直尺和壓槽。
[0011]可選的，所述打標裝置的工作平臺底部四角分別對稱設置有一調平螺母。
[0012]可選的，所述箱體的后端面還設置有腳踏開關、編碼器接口以及擴展槽接口。
[0013]可選的，所述箱體的左右兩個側面均設置有第二散熱孔。
[0014]本實用新型具有以下優點和有益效果:本實用新型提供一種自動升降激光打標機，該自動升降激光打標機結構簡單、使用方便，通過設置的升降外殼以及升降開關按鈕且可實現自動升降，同時通過設置的第一散熱孔和第二散熱孔使其散熱性能得到一定程度的提升，進而提高了工作效率。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的自動升降激光打標機中打標裝置的后視結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的自動升降激光打標機中打標裝置的主視結構示意圖；
[0017]圖3為本實用新型的自動升降激光打標機中控制機箱的主視結構示意圖；