[實用新型]激光打標機的掩模自動切換裝置

無效

• 申請號: 00239126.0
• 申請日: 2000-06-14
• 公開（公告）號: CN2424864Y
• 公開（公告）日: 2001-03-28
• 發明（設計）人: 楊德來;樊傳國
• 申請（專利權）人: 河南大學第一光電子技術研究所
• 主分類號: B23K26/06
• 分類號: B23K26/06
• 代理公司: 北京市專利事務所
• 代理人: 周國城

本實用新型涉及一種激光打標機技術，特別是涉及一種激光打標機的掩模裝置。

現有掩模式激光打標機都是將刻制有整個標記，如多個字符或圖形的掩模固定于激光輸出光路上，在一種或多種波長激光束的照射下，一次完成在物品或物品包裝上的打標作業，其存在缺陷如下：

1．打標時激光照射面積大，必需涵蓋整個標記，包括多個字符圖形及其間的空白區域，能量無法集中，使單位面積的激光照射強度低，因而在許多吸收率不高的物品或包裝材料上打出的標記不清晰；

2．為了提高激光的強度，一般將激光打標設備設計成兩級或兩級以上結構，即一級振蕩、一級或多級光放大，這使設備成本成倍提高，同時，因光路復雜，技術難度大，使可靠性降低；

3．在一個光斑中打了全部標記，必需將多個字符或圖形作圓形或其他特別排列，以減少光能的浪費，造成標記字符不符合通常的閱讀習慣，使標記內容不直觀。

綜上所述，現有技術存在著對激光輸出功率要求高，技術難度大，可靠性低，制造成本高，標記字符排列不直觀，標記不清晰等缺陷。

本實用新型的目的是提供一種激光打標機的掩模自動切換裝置，可方便地植入現有的各種掩模式激光打標設備中，簡化或不對其光學部分作任何改動而克服掩模式激光打標機現存的各種缺陷。

為達到上述目的，本實用新型的解決方案是，在掩模支架上，裝掩模、掩模定位裝置及掩模支架定位裝置；在每一個掩模上制有部分打標內容；掩模支架通過中心固定孔，固緊在傳動軸上，傳動軸連接動力裝置；掩模支架的一部分置于激光器的輸出光路中，其位置為能讓激光束準確地照在掩模支架上的任一掩模上。

本實用新型的掩模支架可以是圓形、其它形狀；

本實用新型的掩模和掩模定位裝置是一一對應的。

本實用新型的定位控制是用傳感器對每個掩模定位裝置，掩模支架定位裝置和待打標物品位置進行檢測。

本實用新型的掩模定位裝置和掩模支架定位裝置可以是孔洞、突出塊。

本實用新型的解決方案，使激光束照射制有部分打標內容字符或小塊圖形的掩模，縮小了打標聚焦后的光照面積，提高單位面積激光能量，使標記十分清晰。在現有技術難以滿足吸收率不高材料打標要求的場合應用，因本發明能成倍提高單位面積激光功率，可使打標效果得到明顯改善；在現有技術已可滿足要求的場合應用，因一級振蕩輸出激光強度已足夠，無需做兩級或兩級以上的光放大，從而降低了激光器的成本，提高了可靠性，也方便了維護和使用。另外打出的標記內容可以是水平或豎直排列的，符合人們書寫和閱讀習慣。

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型結構圖；

圖2是掩模支架結構圖；

如圖2所示，在圓形掩模支架2的外緣上有一支架定位裝置5；在掩模支架2以固定孔3為中心的圓周上，裝配多個制有字符或圖形的掩模1及定位裝置4，這些掩模1被固緊在支架2上；支架2中心有一掩模支架固定孔3，支架2通過固定孔3固裝在傳動軸8上；傳動軸8與動力裝置9連接；掩模支架2上方有支架定位傳感器7，下方有掩模定位傳感器6。

掩模1是由透光區14和遮光區15(也可以做成透光區15，遮光區14)組成的圓形或其它形狀的片狀物，透光區14由制成欲打標記的字符或圖形等構成的，遮光區15是標記的空白區域。

如圖1所示，掩模支架2可放在現有掩模式激光打標機的擴束元件11和聚焦元件12之間(也可放在聚焦元件12之后)，其下半部所裝掩模1置于激光器10輸出的光路中。

打標機的工作過程是：動力裝置9啟動，帶動傳動軸8上的掩模支架2轉動，同時物品13也開始移動，激光打標機的激光器10處于預燃狀態，掩模支架2的旋轉速度和方向，物品13的移動速度和方向都處于監控系統的控制下，可作各種調整、改變。當制有標記的第一部分的掩模1正處在光路中，支架定位傳感器7和掩模定位傳感器6檢測到置位信號后輸入監控系統，控制激光器10輸出光脈沖，激光光束通過擴束元件11，透過掩模1上的透光區14再通過聚焦元件12，將掩模1上的(字符或圖案)打印在物品13上；而后激光器10關閉。隨著物品13向前移動，掩模支架2繼續旋轉，當制有標記第二部分內容的掩模1又處在光路中時，傳感器6又輸出掩模置位信號至監控系統，使激光器10再次啟動，輸出激光光束，重復上述過程，將標記的第二部分字符或圖案，與第一次已打印記間隔一定的間隙，打印在物品13上，而后激光器10再度關閉；如此周而復始，直到將支架2上一件物品需打標的字符或圖案按序，分時、分次、逐一全部打印到物品13上為止，從而完成整個標記的打印任務。