激光打标机及打标头的制作方法

1.本实用新型涉及激光打标技术领域，尤其是涉及一种激光打标机及打标头。


背景技术：

2.激光打标是利用激光光束在物体表面形成多样化的标记，可以很好地满足消费者多样化的标记要求。随着消费需求的日益提高，产品的定制化需求也越来越高，因此激光打标的应用也越来越广泛。
3.在激光打标过程中，打标头的结构在很大程度决定了打标机的性能。尽管传统的打标头能够获得较好的打标效果，但是由于在打标过程中难以避免地需要使用到较多的光学元件来形成低损耗的激光光路，因此传统的激光打标机往往会存在打标头占地面积较大的问题，这样会导致在加工过程中打标头容易与工况环境下的其他设备发生干涉，不利于打标机的高效加工。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种能够有效降低占地面积的激光打标机及打标头。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：
6.一方面提供一种激光打标头，包括主梁、连接件、出光件、激光器、反射镜、合束镜以及振镜；所述主梁具有用于容纳所述激光器的空腔，所述主梁和所述出光件分别连接于所述连接件的两端；所述反射镜和所述合束镜均设于所述连接件，所述振镜设于所述出光件且朝向所述合束镜的出光面；
7.所述激光器发出的激光形成第一激光光路，所述第一激光光路经过所述反射镜反射之后形成第二激光光路，所述第二激光光路穿过所述合束镜之后形成第三激光光路，所述第三激光光路与所述第二激光光路平行，所述第三激光光路经过所述振镜反射之后形成第四激光光路；
8.所述反射镜用于调节所述第二激光光路与所述第一激光光路之间的夹角，所述振镜用于调节所述第四激光光路和所述第三激光光路之间的夹角。
9.在其中一个实施例中，所述第二激光光路与所述第一激光光路垂直，所述第四激光光路与所述第三激光光路垂直。
10.在其中一个实施例中，激光打标头还包括定位光光源，所述定位光光源设于所述连接件，所述定位光光源与所述反射镜朝向所述合束镜的不同表面，所述定位光光源发出的定位光形成第一定位光路，所述第一定位光路经过所述合束镜折射之后形成第二定位光路，所述第二定位光路与所述第三激光光路重合。
11.在其中一个实施例中，所述定位光光源为红光光源。
12.在其中一个实施例中，激光打标头还包括光源安装座，所述定位光光源固定于所述光源安装座，所述光源安装座活动连接于所述连接件以用于调节所述第一定位光路在所述合束镜上的入射角。
13.在其中一个实施例中，所述光源安装座与所述连接件之间具有间隙，所述间隙内设有多个调节件，多个所述调节件围绕所述定位光光源的外缘设置以用于调节所述第一定位光路在所述合束镜上的入射角。
14.在其中一个实施例中，所述调节件为弹簧。
15.在其中一个实施例中，激光打标头还包括聚焦镜，所述聚焦镜设于所述出光件且位于所述振镜的出光面以用于聚焦所述第四激光光路。
16.在其中一个实施例中，激光打标头还包括振镜控制器，所述振镜控制器连接于所述振镜以用于控制所述振镜偏转，进而调节所述第四激光光路与所述第三激光光路之间的夹角。
17.另一方面提供一种激光打标机，包括工作台、驱动件以及上述任一实施例中所述的激光打标头；
18.所述工作台具有用于承载待打标产品的工作面；
19.所述驱动件与所述主梁连接以用于驱动所述激光打标头运动，进而调节所述出光件与所述工作面之间的距离。
20.上述激光打标头中，通过将主梁、连接件、出光件、激光器、反射镜、合束镜以及振镜合理设置，可以使第二激光光路与第一激光光路之间形成一定的夹角，且保持第四激光光路按设定的方向发出。由于主梁往往是打标头中占地面积最大的元件之一，在上述激光打标头中，通过反射镜可以调节第二激光光路与第一激光光路之间的夹角，表现为主梁与连接件之间存在一定的夹角，使主梁与连接件不在同一平面上，这样可以有效减小主梁的占地面积，进而降低激光打标头的占地面积，避免在加工过程中打标头与其他设备发生干涉，进而可以提高打标机的加工效率。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例中激光打标头的结构示意图；
22.图2为图1对应的激光打标头的主视图；
23.图3为图1对应的激光打标头的左视图；
24.图4为图1对应的激光打标头的俯视图；
25.图5为图1对应的激光打标头中连接件的内部结构图；
26.图6为图5对应的结构的主视图；
27.图7为图5对应的结构的左视图；
28.图8为图5对应的结构的俯视图。
29.图中标记说明：
30.100、激光打标头；101、主梁；102、连接件；103、出光件；104、定位光光源；105、反射镜；106、合束镜；107、振镜；108、聚焦镜；109、振镜控制器；110、光源安装座；111、弹簧；112、保护盖。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
36.请参阅图1～图8，本实用新型一实施例提供了一种激光打标头100。该激光打标头100包括主梁101、连接件102、出光件103、激光器(图中未示出)、反射镜105、合束镜106以及振镜107；主梁101具有用于容纳激光器的空腔，主梁101和出光件103分别连接于连接件102的两端；反射镜105和合束镜106均设于连接件102，振镜设于出光件103且朝向合束镜106的出光面。激光器发出的激光形成第一激光光路，第一激光光路经过反射镜105反射之后形成第二激光光路，第二激光光路穿过合束镜106之后形成第三激光光路，第三激光光路与第二激光光路平行，第三激光光路经过振镜107反射之后形成第四激光光路。反射镜105用于调节第二激光光路与所述第一激光光路之间的夹角，振镜107用于调节第四激光光路和第三激光光路之间的夹角。
37.在本实施例的激光打标头100中，将主梁101、连接件102、出光件103、激光器、反射镜105、合束镜106以及振镜107合理设置，可以使第二激光光路与第一激光光路之间形成一定的夹角，且保持第四激光光路按设定的方向发出。由于主梁往往是打标头中占地面积最大的元件之一，在本实施例的激光打标头100中，通过反射镜105可以调节第二激光光路与第一激光光路之间的夹角，表现为主梁101与连接件102之间存在一定的夹角，使主梁101与连接件102不在同一平面上，这样可以有效减小主梁101的占地面积，进而降低激光打标头100的占地面积，避免在加工过程中打标头与其他设备发生干涉，进而可以提高打标机的加工效率。
38.具体地，第二激光光路与第一激光光路垂直，第四激光光路与第三激光光路垂直。第二激光光路与第一激光光路垂直时，表现为反射镜105与第一激光光路和第二激光光路之间形成的锐角均为45
°
，此时可以是主梁101与连接件102保持垂直。在实际加工过程中，当连接件102水平设置时，主梁101保持竖直，这样可以进一步降低主梁101的占地面积。
39.在一个优选的方案中，激光打标头100还包括定位光光源104，定位光光源104设于连接件102，定位光光源104与反射镜105朝向合束镜106的不同表面，定位光光源104发出的定位光形成第一定位光路，第一定位光路经过合束镜106折射之后形成第二定位光路，第二定位光路与所述第三激光光路重合。通过定位光光源104的设置，并使其发出的定位光经过合束镜106之后与第三激光光路重合，这样可以在激光器发出的是不可见激光时，通过定位光对激光进行定位、预览以及校正。当需要对产品进行打标时，可以通过定位光在产品上形成的光斑来确定打标位置，还可以通过定位光在产品上形成的轮廓来预览和校正激光打标的轮廓，提高激光打标的准确性。
40.可以理解的是，定位光光源104为可见光光源，其发出的光为可见光。优选地，定位光光源104为红光光源。当可见光照射在产品上时，红光对产品的损伤较小，几乎不损伤产品。因此，将红光光源作为定位光光源104能够有效保证产品的打标品质，尽可能地避免除激光之外的其他条件对产品的打标造成不利影响，进而可以进一步提高打标的准确性。
41.进一步地，激光打标头100还包括光源安装座110，定位光光源104固定于光源安装座110，光源安装座110活动连接于连接件102以用于调节第一定位光路在合束镜106上的入射角。此时，可以通过对光源安装座110的调整来调节第一定位光路在合束镜106上的入射角，使得经过合束镜106之后的第二定位光路与第三激光光路重合。
42.具体地，光源安装座110与连接件102之间具有间隙，间隙内设有多个调节件，多个调节件用于调节第一定位光路在合束镜106上的入射角。通过调节件的设置可以更加方便地对定位光光源104进行调节。多个调节件的设置可以在需要对定位光光源104进行局部调节时，选用对应合适的调节件进行调节。可以理解的是，多个调节件围绕定位光光源104的外缘设置。优选地，多个调节件围绕定位光光源104的外缘均匀设置。
43.进一步地，调节件可以为3个。3个调节件能够形成稳定的三角形结构，在调节第一定位光路在合束镜106上的入射角的同时可以对定位光光源104进行稳定的安装。可以理解的是，调节件的还可以是2个、4个、5个、6个、7个等。
44.更具体地，调节件为弹簧111。这样可以通过调节弹簧111的松紧程度来调节第一定位光路在合束镜106上的入射角。可以理解的是，可以通过将弹簧111套设在螺杆的外部，然后通过位于光源安装座110上的螺母调节弹簧111的松紧程度，进而调节第一定位光路在合束镜106上的入射角。
45.可以理解的是，激光打标头100还包括聚焦镜108，聚焦镜108设于出光件103且位于振镜107的出光面以用于聚焦第四激光光路。通过聚焦镜108的设置可以对第四激光光路进行聚焦，提高激光打标头100出光的能量和精度，提高激光打标的加工效率和准确性。
46.还可以理解的是，激光打标头100还包括振镜控制器109，振镜控制器109连接于振镜107以用于控制振镜107偏转，进而调节第四激光光路与第三激光光路之间的夹角。通过振镜控制器109可以对振镜107的偏转进行准确控制，调节第四激光光路与第三激光光路之间的夹角。优选地，使第四激光光路与第三激光光路保持垂直，提高打标的稳定性。可选地，
振镜107以及振镜控制器109选用常规的振镜107以及振镜控制器109即可，用来将第四激光光路和第三激光光路调节到垂直。
47.在一个优选的方案中，激光打标头100还包括保护盖112，保护盖112设于连接件102以用于将定位光光源104封在连接件102的内部。此时能够对定位光光源104进行更好地保护，避免定位光光源104受到损坏。
48.本实用新型还有一实施例提供了一种激光打标机。该激光打标机包括工作台、驱动件以及上述激光打标头100。工作台具有用于承载待打标产品的工作面。驱动件与主梁101连接以用于驱动激光打标头100运动，进而调节出光件103与工作面之间的距离。通过驱动件驱动激光打标头100运动，调节打标头出光件103与工作面之间的距离，这样可以对工作面上的待打标产品进行准确打标，同时，在打标过程中，打标头不会与其他设备发生相互干涉，能够有效提高打标的加工效率。
49.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
50.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。