[发明专利]一种双光路激光打标设备及其打标方法

权利要求书

1.一种双光路激光打标设备，其包括机架组件、对光路进行检偏的相机组件、升降台机构、固定在升降台机构上的治具组件、反射镜组件以及光学及振镜系统；所述相机组件、升降台机构、治具组件、反射镜组件以及光学及振镜系统均固定在所述机架组件内；其特征在于：所述光学及振镜系统包括平台、固定在平台上的光纤纳秒激光器和皮秒激光器、位于光纤纳秒激光器和皮秒激光器前方的光路系统、与光路系统连接的振镜、以及位于振镜下方的场镜；光纤纳秒激光器和皮秒激光器分别发出的激光经过所述光路系统后，激光入射至所述振镜，通过所述场镜对产品进行激光加工；所述相机组件包括机架底座、安装在机架底座上的球积分光源、同轴光源、第二相机安装架、纠偏CCD系统、微调组件、位置检测CCD系统、分光镜以及分光镜切换直线导轨机构；其中，所述球积分光源、第二相机安装架、位置检测CCD系统以及分光镜切换直线导轨机构均安装在机架底座上；所述同轴光源安装在球积分光源上且位于机架底座的上方；所述分光镜安装在分光镜切换直线导轨上，所述位置检测CCD系统安装在分光镜上，所述纠偏CCD系统固定在第二相机安装架上且位于分光镜的上方，所述微调组件安装在纠偏CCD系统的侧边。

2.根据权利要求1所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述光学及振镜系统还包括连接光路系统和振镜的振镜连接件；所述光路系统包括密封零件、光路切换结构以及光纤光路。

3.根据权利要求1所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述机架组件包括多个方通机架、位于相邻方通机架之间的检修钣金门、位于检修钣金门上的上料操作门、位于机架组件下方的电气安装门、位于机架组件下方且与电气安装门相邻设置的激光器控制门、显示器键盘组件、位于机架组件表面的三色灯、以及位于机架组件侧边的电气接线板。

4.根据权利要求1所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述升降台机构包括升降台基体、固定在升降台基体上的治具连接板、安装在升降台基体内的4组第一直线导轨、位于升降台基体外且用于固定对应第一直线导轨的锁紧连接板、位于升降台基体外的旋转手轮、与旋转手轮连接且位于升降台基体内的螺杆、固定在升降台基体上的升级连接板、位于升降台基体内且支撑螺杆的燕尾槽、以及固定在螺杆上的推块。

5.根据权利要求1所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述治具组件包括固定在所述升降台机构上的固定框架支撑板、第二直线导轨、位于第二直线导轨上的移动支撑件、与移动支撑件连接的伸缩气缸以及治具定位表面和CCD校准块；所述治具定位表面及CCD校准块固定在固定框架支撑板上且作为产品定位表面；所述第二直线导轨移动的安装方式与移动支撑件相同。

6.根据权利要求5所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述治具组件还包括放置产品的产品定位槽、Y方向定位机构、与Y方向定位机构连接的Y方向气缸、X方向定位机构、与X方向定位机构连接的X方向气缸、治具升降安装板、安装在治具升降安装板两侧的升降直线导轨、位于治具升降安装板下方且与治具升降安装板连接的升降气缸、以及定位弹簧；所述产品定位槽、Y方向定位机构以及X方向定位机构均安装在治具升降安装板上面。

7.根据权利要求1所述的双光路激光打标设备，其特征在于：所述反射镜组件包括安装支撑板、固定在安装支撑板上的两个直线导轨安装板、固定在直线导轨安装板上的反射镜安装板、固定在反射镜安装板上的反射镜、安装在反射镜上的环形光源、反射镜、与反射镜安装板连接的活动连接推杆、以及与活动连接推杆连接的气缸；所述反射镜固定在反射镜安装板的45°斜面上，所述环形光源安装于反射镜的中心。

8.根据权利要求6所述的双光路激光打标设备，其特征在于：还包括抽尘结构，所述抽尘结构包括抽尘支撑、位于抽尘支撑上方的抽尘连接口、固定在抽尘支撑上的切换气缸、固定在抽尘支撑上且由切换气缸驱动的流道盖板以及位于流道盖板上的流道。

9.一种双光路激光打标设备的打标方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：开启机架组件，治具组件的活动部分从机架组件的上下料操作门伸出；

步骤S2：放置好产品后，治具组件的X方向定位机构与Y方向定位机构对产品进行X方向和Y方向定位，伸缩气缸将治具组件的活动部分退回，然后升降气缸复位，产品的上表面定位到治具定位表面及CCD校准块的下表面；

步骤S3：产品定位完成后，反射镜组件在气缸的作用下，反射镜及环形光源移动至产品的正上方；

步骤S4：分光镜通过切换直线导轨机构，位置检测CCD系统开始对产品进行位置检测；

步骤S5：位置检测CCD系统拍照完成后，将位置参数反馈至加工软件，反射镜退回，抽尘结构伸出至产品正上方；

步骤S6：皮秒激光器开始出光，振镜依设置的加工参数对产品进行轮廓加工；

步骤S7：轮廓加工完成后，抽尘结构退回；反射镜伸出，分光镜切换至纠偏CCD系统拍照；

步骤S8：通过软件的计算及补偿，将需要填充的区域数据反馈至加工软件，软件依加工参数进行补偿，然后反射镜退回，抽尘结构再次伸出；

步骤S9：光路切换结构动作，纳秒激光器出光，振镜依据纠偏的参数对产品轮廓内部进行填充加工；

步骤S10：加工完成后，治具组件里面的升降气缸动作，将产品从治具定位表面及CCD校准块的下表面脱离，伸缩气缸将治具活动部分从上下料操作门推出，同时X方向定位机构，Y方向定位机构解除对产品的定位，操作人员手工下料，随后再上料。