二氧化碳激光打标机的制作方法

本实用新型涉及打标机领域，尤指一种二氧化碳激光打标机。

背景技术：

二氧化碳激光打标机是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，从而刻出精美的图案、商标、日期、LOGO或者文字。

目前的二氧化碳激光打标机的打标头相对固定，移动自由度有待改善，打标机不能够对工件进行固定，打标过程中工件容易发生偏移从而影响打标质量，而且打标机的调焦都是通过人工手动进行，手动调焦降低了打标精度和速度；此外，现有的打标机的散热方法通常采用风冷模式对激光器散热冷却，然而这种模式受外界环境温度限制，不易高温环境下散热与制冷，同时与外界环境交换空气，必会将粉尘带入箱体内，损坏激光器配件。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供一种移动方便、散热迅速、自动对焦的二氧化碳激光打标机。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种二氧化碳激光打标机，包括工作台、设于工作台上的机架、设于机架上的激光打标装置，所述激光打标装置包括依次安装的激光器、光路传输组件、扫描振镜打标组件，所述机架上设有升降驱动模组、平移驱动模组，所述平移驱动模组设置在升降驱动模组上，升降驱动模组驱动平移驱动模组沿竖直移动，所述激光打标装置设置在平移驱动模组上，平移驱动模组驱动激光打标装置沿水平移动，所述机架的底端还设有旋转机构，所述旋转机构包括固定座、旋转座，所述固定座固定设置在工作台表面，所述旋转座与固定座旋转配合，所述机架的低端与旋转座固定连接；所述激光打标装置上还设置有测距组件，所述测距组件包括激光指示器、激光传感器，所述激光指示器用于向打标物表面发出指示激光，激光传感器用于接收经打标物表面漫发射指示激光的反馈激光，指示激光和发射激光不重合；

还包括散热装置，所述散热装置包括水冷机构、导热单元、风冷机构，所述水冷机构包括水循环管，所述水循环管的一段设置在激光打标装置内，水循环管位于激光打标装置外连接有水泵和水排，所述风冷机构包括散热片组件和连接在散热片组件上的散热风扇，所述导热单元设置在所述水排和散热片组件之间，所述水排包括进水管、出水管以及并排连通进水管和出水管之间的多个散热管；

所述工作台的前后两侧对称设有工件固定块，所述工件固定块由气缸驱动相互靠合，所述工件固定块的两端还通过伸缩连接杆连接有辅助固定块。

具体地，所述升降驱动模组包括升降导轨、升降滑块、升降丝杆、升降电机，所述升降导轨竖直设置在机架上，所述升降滑块通过升降丝杆设置在升降导轨上，升降电机与升降丝杆连接，升降电机驱动升降丝杆转动带动升降滑块沿升降导轨移动。

具体地，所述平移驱动模组包括平移导轨、平移滑块、平移丝杆、平移电机，所述平移导轨水平设置在升降滑块上，所述平移滑块通过平移丝杆设置在平移导轨上，平移电机与平移丝杆连接，平移电机驱动平移丝杆转动带动平移滑块沿平移导轨移动，所述激光打标装置设置在平移滑块上。

具体地，所述固定座的顶端中心固设有转轴，所述旋转座的底端设有轴承座，所述固定座通过转轴和轴承座配合与旋转座连接。

具体地，所述工作台上开设有多个排屑槽，所述排屑槽通过管道连接集尘室，所述集尘室连通吸风机，所述集尘室和吸风机的连接处设有防尘滤网。

具体地，所述导热单元为半导体制冷片。

具体地，所述散热片组件包括与半导体制冷片相接触的铝质散热底座，以及垂直并排固定在散热底座上的多个铝质散热片。

具体地，所述散热管为长方体，且散热管的长边长度为宽边长度的至少三倍，所述散热管的底面与所述半导体制冷片的制冷面相贴。

具体地，所述半导体制冷片与散热片组件之间、以及半导体制冷片和散热管之间均通过导热硅胶黏连。

具体地，所述水排上位于进水管和出水管处与散热片组件和半导体制冷片之间设置有隔热垫。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过设置升降驱动模组、平移驱动模组、旋转座和固定座旋转配合来控制激光打标装置的移动，可现实激光打标装置的快捷升降调整、平移调整和旋转调整，满足激光打标的移动自由度；

通过激光指示器向打标物表面发射指示激光，激光传感器接受到经打标物表面漫反射指示激光的反馈激光，可以实现自动调焦，提高打标精度和速度；

通过水循环管将激光打标装置内的热量传递至激光打标装置外，并由导热单元传递散热片组件，散热风扇将散热片组件的热量带走；高温环境下散热效果较好，空气不会进入激光器主体内，避免将粉尘带入；

通过固定块、辅助固定块相互靠合将置于工作台上的工件进行固定，保证激光打标过程中工件的相对稳定。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的工作台的俯视示意图；

图3是本实用新型的散热装置的结构示意图；

图4是本实用新型的水排的俯视示意图；

图5是本实用新型的导热单元和散热片组件的剖视图。

附图标号说明：

1.工作台；11.排屑槽；12.管道；13.集尘室；14.吸风机；

2.机架；3.激光打标装置；4.升降驱动模组；5.平移驱动模组；

61.固定座；62.旋转座；63.转轴；64.轴承座；7.测距组件；

8.散热装置；81.水循环管；82.水泵；83.水排；84.散热片组件；85.散热风扇；86.半导体制冷片；87.导热硅胶；88.隔热垫；831.进水管；832.出水管；833.散热管；841.铝质散热底座；842.铝质散热片；

91.工件固定块；92.伸缩连接杆；93.辅助固定块；94.气缸。

具体实施方式

请参阅图1-5，本实用新型关于一种二氧化碳激光打标机，包括工作台1、设于工作台1上的机架2、设于机架2上的激光打标装置3，所述激光打标装置3包括依次安装的激光器、光路传输组件、扫描振镜打标组件，所述机架2上设有升降驱动模组4、平移驱动模组5，所述平移驱动模组5设置在升降驱动模组4上，升降驱动模组4驱动平移驱动模组5沿竖直移动，所述激光打标装置3设置在平移驱动模组5上，平移驱动模组5驱动激光打标装置3沿水平移动，所述机架2的底端还设有旋转机构，所述旋转机构包括固定座61、旋转座62，所述固定座61固定设置在工作台1表面，所述旋转座62与固定座61旋转配合，所述机架2的低端与旋转座62固定连接；所述激光打标装置3上还设置有测距组件7，所述测距组件7包括激光指示器、激光传感器，所述激光指示器用于向打标物表面发出指示激光，激光传感器用于接收经打标物表面漫发射指示激光的反馈激光，指示激光和发射激光不重合；

还包括散热装置8，所述散热装置8包括水冷机构、导热单元、风冷机构，所述水冷机构包括水循环管81，所述水循环管81的一段设置在激光打标装置3内，水循环管81位于激光打标装置3外连接有水泵82和水排83，所述风冷机构包括散热片组件84和连接在散热片组件84上的散热风扇85，所述导热单元设置在所述水排83和散热片组件84之间，所述水排83包括进水管831、出水管832以及并排连通进水管831和出水管832之间的多个散热管833；

所述工作台1的前后两侧对称设有工件固定块91，所述工件固定块91由气缸94驱动相互靠合，所述工件固定块91的两端还通过伸缩连接杆92连接有辅助固定块93。

本实用新型通过设置升降驱动模组4、平移驱动模组5、旋转座62和固定座61旋转配合来控制激光打标装置3的移动，可现实激光打标装置3的快捷升降调整、平移调整和旋转调整，满足激光打标的移动自由度；

激光指示器向打标物表面发射指示激光，当激光传感器接受到经打标物表面漫反射指示激光的反馈激光时，激光传感器向控制系统发送感应信号，控制系统根据感应信号自动计算出指示激光和反馈激光的夹角并进一步计算出打标物到激光打标装置3垂直方向距离，并向升降驱动模组4发送控制信号，升降驱动模组4驱动激光打标装置3下移使打标物表面的打标起始点位于激光打标装置3的打标焦距的下方；而后激光指示器再次向打标物表面发射指示激光，激光传感器接受到经打标物表面漫反射指示激光的反馈激光，激光传感器向控制系统发送感应信号，控制系统根据感应信号自动计算出打标物到激光打标装置3垂直方向距离，并向升降驱动模组4发出微调信号，升降驱动模组4驱动激光打标装置3进行微调校准；

本实用新型将水排83安装在半导体制冷片86的制冷面，通过水泵82带动水流，将水注入水排83，水排83在半导体制冷片86的热传导的原理作用下被制冷，再由另一端出水口排出水排83，循环制冷水流，达到制冷效果；半导体制冷片86将热量传导至风冷机构，在散热风扇85的作用下，热量被排出；由于半导体制冷片86能够实现主动制冷，因而高温环境下散热效果较好，另外由于空气不会进入激光器主体内，因而不会将粉尘带入；

本实用新型通过气缸94驱动对称设置的固定块、辅助固定块93相互靠合将置于工作台1上的工件进行固定，还可以根据工件的大小调节伸缩连接杆92，满足不同尺寸的工件固定需求，保证激光打标过程中工件的相对稳定，提高了激光打标的质量。

具体地，所述升降驱动模组4包括升降导轨、升降滑块、升降丝杆、升降电机，所述升降导轨竖直设置在机架2上，所述升降滑块通过升降丝杆设置在升降导轨上，升降电机与升降丝杆连接，升降电机驱动升降丝杆转动带动升降滑块沿升降导轨移动。

采用上述方案，升降电机驱动升降丝杆转动带动升降滑块沿升降导轨移动，从而带动平移模组及其上的激光打标装置3沿竖直移动，实现升降调整。

具体地，所述平移驱动模组5包括平移导轨、平移滑块、平移丝杆、平移电机，所述平移导轨水平设置在升降滑块上，所述平移滑块通过平移丝杆设置在平移导轨上，平移电机与平移丝杆连接，平移电机驱动平移丝杆转动带动平移滑块沿平移导轨移动，所述激光打标装置3设置在平移滑块上。

采用上述方案，平移电机驱动平移丝杆转动带动平移滑块沿平移导轨移动，从而带动激光打标装置3沿水平移动，实现平移调整。

具体地，所述固定座61的顶端中心固设有转轴63，所述旋转座62的底端设有轴承座64，所述固定座61通过转轴63和轴承座64配合与旋转座62连接。

采用上述方案，固定座61通过转轴63和轴承座64配合与旋转座62连接，旋转座62带动机架2及其上激光打标装置3旋转，实现旋转调整。

具体地，所述工作台1上开设有多个排屑槽11，所述排屑槽11通过管道12连接集尘室13，所述集尘室13连通吸风机14，所述集尘室13和吸风机14的连接处设有防尘滤网。

采用上述方案，通过吸风机14作用于集尘室13，集尘室13通过排屑槽11可以将碎屑收集，避免污染环境和设备。

具体地，所述导热单元为半导体制冷片86。

采用上述方案，导热单元可以设置为多种，凡是能起到充分接触水循环管81，将水循环管81中的热量传导至风冷机构的，均应落入本实用新型的保护范围，例如铜片等，优选的为半导体制冷片86。

具体地，所述散热片组件84包括与半导体制冷片86相接触的铝质散热底座841，以及垂直并排固定在散热底座上的多个铝质散热片842。

采用上述方案，铝质散热底座841将半导体制冷片86的热量吸收并分散传递至铝质散热片842，散热风扇85提供吹风将铝质散热片842上热量带走。

具体地，所述散热管833为长方体，且散热管833的长边长度为宽边长度的至少三倍，所述散热管833的底面与所述半导体制冷片86的制冷面相贴。

采用上述方案，散热管833的长边长度为宽边长度的至少三倍，可以增大热传导面积，使散热更快。

具体地，所述半导体制冷片86与散热片组件84之间、以及半导体制冷片86和散热管833之间均通过导热硅胶87黏连。

采用上述方案，半导体制冷片86与散热片组件84之间、半导体制冷片86和散热管833之间的导热硅胶87可以提高热传递效率。

具体地，所述水排83上位于进水管831和出水管832处与散热片组件84和半导体制冷片86之间设置有隔热垫88。

采用上述方案，水排83上位于进水管831和出水管832处与散热片组件84和半导体制冷片86之间设置有隔热垫88，可以防止热量的逆向流动。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。