一种激光打标机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械设计技术领域，特别是涉及一种激光打标机。
【背景技术】
[0002] 激光打标机是指利用激光束在各种不同的物质表面打上图案、商标和文字等标记 的设备。激光打标机主要包括二氧化碳激光打标机、半导体激光打标机和光纤激光打标机 等等。
[0003] 传统激光打标机的体积比较大，对于一些体积较小的物件的内表面进行打标时， 例如：戒指、手镯等等，传统激光打标机无法置入物件的内部，实现对物件的内表面进行垂 直打标。通常情况，将激光打标机置于物件的外部，激光打标机所输出的打标激光与物件的 内表面成70-80度，采用二维振镜配合场镜，通过旋转台对物件夹持并按照电机设定的速 度，一边旋转一边打标。由于打标激光不是垂直于物件的内表面，因此，出现打标的文字或 者图形变形和偏移的现象，影响打标的文字和图形的美感。
【发明内容】
[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种激光打标机，能够实现对被打标物的内表 面垂直打标，并且在打标时使被打标物的被打标点位于激光输出装置的振镜的焦点处，实 现激光打标机的聚焦。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种激光打标机，包 括：支架、固定装置、激光输出装置、反射镜、打标头和移动装置；所述固定装置固定于所述 支架，用于固定被打标物，所述激光输出装置用于输出打标激光，所述打标头、反射镜和激 光输出装置均固定于移动装置上；所述移动装置用于移动反射镜和打标头，以使所述打标 头和反射镜置入被打标物的内部，所述打标头对应被打标物的内表面，所述反射镜用于接 收激光输出装置所输出的打标激光并且将打标激光反射至打标头，以使打标头将打标激光 垂直打到被打标物的内表面；所述移动装置还用于调节反射镜与激光输出装置的振镜之间 的距离，以使所述被打标物的内表面的被打标点还位于激光输出装置的振镜的焦点处。
[0006] 其中，所述移动装置包括移动装置包括转动座、推动蜗杆、导杆和驱动装置；所述 反射镜和打标头均固定于所述导杆的一端；所述导杆的另一端固定于所述推动蜗杆的一 端，所述推动蜗杆的另一端与转动座的一端蜗齿连接，所述驱动装置固定于所述支架，并且 所述驱动装置与所述转动座连接，用于驱动所述转动座转动。
[0007] 其中，所述激光打标机还包括支撑杆和轴承；所述支撑杆的一端固定于所述支架， 所述轴承固定于所述支撑杆的另一端，所述转动座套接于所述轴承内；所述驱动装置包括 第一马达和第一驱动齿轮；所述第一马达固定于所述支架，所述第一驱动齿轮固定于所述 第一马达的转动轴，所述转动座的另一端设置有第一从动齿轮，所述第一驱动齿轮与第一 从动齿轮齿合。
[0008] 其中，所述导杆设置有第一通光孔，所述推动蜗杆设置有第二通光孔，所述转动座 设置有第三通光孔，所述第一通光孔、第二通光孔和第三通光孔连通；所述反射镜与所述第 一通光孔相对应，所述第三通光孔与所述激光输出装置相对应，所述激光输出装置所输出 的打标激光依次经过第三通光孔、第二通光孔和第一通光孔后入射至反射镜。
[0009] 其中，所述激光打标机还包括控制器；
[0010] 所述控制器与所述第一马达连接，用于控制所述第一马达转动，驱动所述打标头 和反射镜移动，以使所述打标头置入所述被打标物的内部，并且所述被打标物的内表面的 被打标点位于所述激光输出装置的振镜的焦点处。
[0011] 其中，所述控制器控制所述第一马达转动，驱动所述打标头和反射镜移动的步骤 包括：获取所述激光输出装置的振镜的焦距、当前所述激光输出装置的振镜与反射镜反射 打标激光的反射点之间第一直传距离、所述第一驱动齿轮和第一从动齿轮的齿轮比以及所 述第一从动齿轮的齿距；获取所述反射镜反射打标激光的反射点至被打标物的内表面之间 的反射距离；将所述焦距减去反射距离得到第二直传距离；根据所述第二直传距离和第一 直传距离，设定所述第一马达的待转动方向；根据所述第二直传距离和第一直传距离，并结 合所述齿轮比和所述齿距，计算所述第一马达的待转动圈数；根据所述待转动方向和待转 动圈数，控制所述第一马达转动。
[0012] 其中，所述根据所述第二直传距离和第一直传距离，设定所述第一马达的待转动 方向的步骤包括：
[0013] 判断所述第一直传距离是否大于第二直传距离；若是，则将所述第一马达的转动 方向设定为反向转动，否则，将所述第一马达的转动方向设定为正向转动；根据所述第二直 传距离和第一直传距离，并结合所述齿轮比和齿距，计算所述第一马达的待转动圈数的计 算公式如下：
[0015] 所述N为待转动圈数，所述1^为第一直传距离，所述L 2为第二直传距离，所述P为 第一从动齿轮的齿距，所述λ为第一驱动齿轮和第一从动齿轮的齿轮比。
[0016] 其中，所述反射镜与所述打标头之间夹角为45度。
[0017] 其中，所述固定装置包括抓爪和底盘，所述底盘固定于所述支架，所述抓爪设置于 所述底盘上，所述抓爪用于固定被打标物，所述底盘设置有第一开孔，所述支架设置有第二 开孔，所述第一开孔与所述第二开孔连通，所述打标头穿过所述第一开孔和第二开孔，并置 入所述被打标物的内部。
[0018] 其中，所述抓爪的数量为三个，并且所述三个抓爪均匀地分布于所述第一开孔的 周围。
[0019] 本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明固定装置固定于支架上，固 定装置固定于被打标物，激光输出装置、反射镜和打标头设置于移动装置上，移动装置可移 动反射镜和打标头，以使打标头和反射镜置入被打标物的内部，打标头对应被打标物的内 表面，反射镜将激光输出装置所输出的打标激光反射至打标头，打标头将打标激光垂直打 到被打标物的内表面；另外，移动装置还可以调节激光输出装置的振镜与反射镜反射打标 激光的反射点之间的距离，以使被打标物的被打标点位于激光输出装置的振镜的焦点处， 实现激光打标机的聚焦。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明激光打标机实施方式的立体示意图；
[0021] 图2是本发明激光打标机实施方式的截面示意图；
[0022] 图3是本发明激光打标机实施方式中获取第一马达的待转方向和待转动圈数的 流程图。
【具体实施方式】
[0023] 下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
[0024] 请参阅图1，激光打标机20包括支架21、固定装置22、激光输出装置（图未示）、 反射镜23、打标头24和移动装置25。
[0025] 固定装置22固定于支架21，固定装置22用于固定被打标物30。激光输出装置用 于输出打标激光。打标头24、反射镜23和激光输出装置均固定于移动装置25上。移动装 置25用于移动反射镜23和打标头24,以使打标头24和反射镜23置入被打标物30的内 部，打标头24对应被打标物30的内表面，反射镜23用于接收激光输出装置所输出的打标 激光并且将打标激光反射至打标头24,以使打标头24将打标激光垂直打到被打标物30的 内表面。移动装置25还用于调节反射镜23与激光输出装置的振镜之间的距离，以使被打 标物30的内表面的被打标点还位于激光输出装置的振镜的焦点处。
[0026] 被打标物30可以为具有中空结构的物体，例如：戒指、手镯等等，当中空结构的体 积过小时，激光输出装置无法置入中空结构内，而激光输出装置所输出的打标激光是直线 传输的，当激光输出装置位于中空结构外，对中空结构的内表面进行打标时，无法实现垂直 于内表面进行打标，容易出现打标倾斜的情况。而本发明通过移动装置25将打标头24和 反射镜23置入中空结构内，打标头24对应被打标物30,再通过反射镜23将激光输出装置 所输出的打标激光反射至打标头24,打标头24将打标激光垂直打到被打标物30的内表面， 实现对被打标物30的内表面垂直打标。在本实施方式中，反射镜23与打标头24之间夹角 为45度。
[0027] 具体的，包括移动装置25包括转动座251、推动蜗杆252、导杆253和驱动装置 254〇
[0028] 激光输出装置固定于转动座251，反射镜23和打标头24均固定于导杆253的一 端。导杆253的另一端固定于所述推动蜗杆252的一端，推动蜗杆252的另一端与转动座 251的一端蜗齿连接，驱动装置254固定于支架21，并且驱动装置254与转动座251连接， 用于驱动转动座251转动。由于转动座251与推动蜗杆252蜗齿连接，在转动座251转动 时，推动蜗杆252向前或者向后运动，推动蜗杆252推动导杆253向前或者向后运动，从而 调节激光输出装置的振镜与反射镜23之间的距离，以使被打标物30的被打点位于激光输 出装置的振镜的焦点处。
[0029] 激光打标机20还包括支撑杆26和轴承（图未示）。支撑杆26的一端固定于支 架21，轴承固定于支撑杆26的另一端，转动座251套接于轴承内，支撑杆26起到支撑转动 座251的作用，并且支撑杆26不影响转动座251的转动。驱动装置254包括第一马达256 和第一驱动齿轮255。第一马达256固定于支架21，第一驱动齿轮255固定于第一马达256 的转动轴，转动座251的另一端设置有第一从动齿轮257,第一驱动齿轮255与第一从动齿 轮257齿合。第一马达256的转动轴转动时，第一驱动齿轮255带动第一从动齿轮257转 动，第一从动齿轮257带动转动座251转动。
[0030] 为了在打标激光在传输的过程中，更好地保护打标激光，避免打标激光在外界空 间中传输时，打标激光容易受外界环境的影响，导杆253设置有第一通光孔2531，推动蜗杆 252设置有第二通光孔2521，转动座251设置有第三通光孔2511，第一通光孔2531、第二 通光孔2521和第三通光孔2511连通。反射镜23与第一通光孔2531相对应，第三通光孔 2511与激光输出装置相对应，激光输出装置所输出的打标激光依次经过第三通光孔2511、 第二通光孔2521和第一通光孔2531后入射至反射镜23。
[0031] 固定装置22包括抓爪222和底盘221，底盘221固定于支架21，抓爪222设置于 底盘221上，抓爪222用于固定被打标物3