專利名稱：激光打標(biāo)機(jī)的掩模自動(dòng)切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光打標(biāo)機(jī)技術(shù)，特別是涉及一種激光打標(biāo)機(jī)的掩模裝置。
現(xiàn)有掩模式激光打標(biāo)機(jī)都是將刻制有整個(gè)標(biāo)記，如多個(gè)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(zhǎng)激光束的照射下，一次完成在物品或物品包裝上的打標(biāo)作業(yè)，其存在缺陷如下1．打標(biāo)時(shí)激光照射面積大，必需涵蓋整個(gè)標(biāo)記，包括多個(gè)字符圖形及其間的空白區(qū)域，能量無(wú)法集中，使單位面積的激光照射強(qiáng)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(biāo)記不清晰；2．為了提高激光的強(qiáng)度，一般將激光打標(biāo)設(shè)備設(shè)計(jì)成兩級(jí)或兩級(jí)以上結(jié)構(gòu)，即一級(jí)振蕩、一級(jí)或多級(jí)光放大，這使設(shè)備成本成倍提高，同時(shí)，因光路復(fù)雜，技術(shù)難度大，使可靠性降低；3．在一個(gè)光斑中打了全部標(biāo)記，必需將多個(gè)字符或圖形作圓形或其他特別排列，以減少光能的浪費(fèi)，造成標(biāo)記字符不符合通常的閱讀習(xí)慣，使標(biāo)記內(nèi)容不直觀。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在著對(duì)激光輸出功率要求高，技術(shù)難度大，可靠性低，制造成本高，標(biāo)記字符排列不直觀，標(biāo)記不清晰等缺陷。
本實(shí)用新型的目的是提供一種激光打標(biāo)機(jī)的掩模自動(dòng)切換裝置，可方便地植入現(xiàn)有的各種掩模式激光打標(biāo)設(shè)備中，簡(jiǎn)化或不對(duì)其光學(xué)部分作任何改動(dòng)而克服掩模式激光打標(biāo)機(jī)現(xiàn)存的各種缺陷。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)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(gè)掩模上制有部分打標(biāo)內(nèi)容；掩模支架通過(guò)中心固定孔，固緊在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸連接動(dòng)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(zhǔn)確地照在掩模支架上的任一掩模上。
本實(shí)用新型的掩模支架可以是圓形、其它形狀；本實(shí)用新型的掩模和掩模定位裝置是一一對(duì)應(yīng)的。
本實(shí)用新型的定位控制是用傳感器對(duì)每個(gè)掩模定位裝置，掩模支架定位裝置和待打標(biāo)物品位置進(jìn)行檢測(cè)。
本實(shí)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(shí)用新型的解決方案，使激光束照射制有部分打標(biāo)內(nèi)容字符或小塊圖形的掩模，縮小了打標(biāo)聚焦后的光照面積，提高單位面積激光能量，使標(biāo)記十分清晰。在現(xiàn)有技術(shù)難以滿足吸收率不高材料打標(biāo)要求的場(chǎng)合應(yīng)用，因本發(fā)明能成倍提高單位面積激光功率，可使打標(biāo)效果得到明顯改善；在現(xiàn)有技術(shù)已可滿足要求的場(chǎng)合應(yīng)用，因一級(jí)振蕩輸出激光強(qiáng)度已足夠，無(wú)需做兩級(jí)或兩級(jí)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(hù)和使用。另外打出的標(biāo)記內(nèi)容可以是水平或豎直排列的，符合人們書寫和閱讀習(xí)慣。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖；圖2是掩模支架結(jié)構(gòu)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(gè)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(guò)固定孔3固裝在傳動(dòng)軸8上；傳動(dòng)軸8與動(dòng)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(qū)14和遮光區(qū)15(也可以做成透光區(qū)15，遮光區(qū)14)組成的圓形或其它形狀的片狀物，透光區(qū)14由制成欲打標(biāo)記的字符或圖形等構(gòu)成的，遮光區(qū)15是標(biāo)記的空白區(qū)域。
如
圖1所示，掩模支架2可放在現(xiàn)有掩模式激光打標(biāo)機(jī)的擴(kuò)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(biāo)機(jī)的工作過(guò)程是動(dòng)力裝置9啟動(dòng)，帶動(dòng)傳動(dòng)軸8上的掩模支架2轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)物品13也開始移動(dòng)，激光打標(biāo)機(jī)的激光器10處于預(yù)燃狀態(tài)，掩模支架2的旋轉(zhuǎn)速度和方向，物品13的移動(dòng)速度和方向都處于監(jiān)控系統(tǒng)的控制下，可作各種調(diào)整、改變。當(dāng)制有標(biāo)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(cè)到置位信號(hào)后輸入監(jiān)控系統(tǒng)，控制激光器10輸出光脈沖，激光光束通過(guò)擴(kuò)束元件11，透過(guò)掩模1上的透光區(qū)14再通過(guò)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(guān)閉。隨著物品13向前移動(dòng)，掩模支架2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)制有標(biāo)記第二部分內(nèi)容的掩模1又處在光路中時(shí)，傳感器6又輸出掩模置位信號(hào)至監(jiān)控系統(tǒng)，使激光器10再次啟動(dòng)，輸出激光光束，重復(fù)上述過(guò)程，將標(biāo)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(guān)閉；如此周而復(fù)始，直到將支架2上一件物品需打標(biāo)的字符或圖案按序，分時(shí)、分次、逐一全部打印到物品13上為止，從而完成整個(gè)標(biāo)記的打印任務(wù)。
權(quán)利要求1．一種激光打標(biāo)機(jī)的掩模自動(dòng)切換裝置，是由激光器、透鏡、掩模、傳感器、動(dòng)力裝置組成的，其特征在于掩模支架上，裝設(shè)掩模和掩模定位裝置及掩模支架定位裝置；在每一個(gè)掩模上制有部分打標(biāo)內(nèi)容；掩模支架的中心固定孔固緊在傳動(dòng)軸上，傳動(dòng)軸連接動(dòng)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(zhǔn)確地照在掩模支架上的任一掩模上。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述掩模支架可以是圓形，其它形狀。
3．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述掩模和掩模定位裝置是一一對(duì)應(yīng)的。
4．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述掩模定位裝置和掩模支架定位裝置可以是孔洞、突出塊。
5．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于是用傳感器對(duì)每個(gè)掩模定位裝置，掩模支架定位裝置和待打標(biāo)物品位置進(jìn)行檢測(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光打標(biāo)機(jī)的掩模自動(dòng)切換裝置。其結(jié)構(gòu)是在掩模支架上裝設(shè)掩模,掩模定位裝置及掩模支架定位裝置;在每一掩模上制有打標(biāo)內(nèi)容;掩模支架中心連接傳動(dòng)軸,再接動(dòng)力裝置,掩模支架部分置于激光光路中。本實(shí)用新型提高打標(biāo)時(shí)單位面積的激光能量,使標(biāo)記清晰,降低了成本,方便使用和維修。
文檔編號(hào)B23K26/06GK2424864SQ0023912
公開日2001年3月28日 申請(qǐng)日期2000年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月14日
發(fā)明者楊德來(lái), 樊傳國(guó) 申請(qǐng)人:河南大學(xué)第一光電子技術(shù)研究所