[发明专利]一种高速多路在线激光打标系统及方法

说明书

本发明公开了一种高速多路在线激光打标系统和方法，包括多路分束棱镜组、聚焦透镜组、y方向长反射镜、x方向反射镜组、线缆；多路分束棱镜组z轴向下设置多个聚焦透镜构成聚焦透镜组，所述聚焦透镜组的每个聚焦透镜与多路分束棱镜组的每个分束棱镜一一对应。本发明采用多路激光束分别控制打标的方法，用多个可相对独立控制的打标区域相互拼接，以完成工件在高速运动状态大范围打标的动作。

技术领域

本发明涉及一种在线激光打标技术，属于激光加工技术领域。

背景技术

线缆行业是工业生产中必不可少的关键行业之一，是通信、电气、电力以及多个国家基础建设环节中必不可少的工程材料。线缆一般由导电芯、绝缘层、保护套等多中材料形成的同轴柱状结构，其最外层一般为各种塑料形成的绝缘保护层。随着国家对产品质量的要求越来越高，线缆类产品的表面标识信息(如执行标准、厂家信息、生产日期等)就显得尤为重要。线缆类产品传统的信息标识方法是采用油墨喷码的方式，该方式喷码分辨率低、油墨耗材消耗量大、环境污染高，更为严重的是油墨喷码标识极易被有机溶剂擦除，从而造成标识码的二次甚至多次篡改风险，是市场上以次充好、以旧充新的主要原因之一。激光打标(或激光喷码)技术由于其分辨率高、无油墨消耗、安全环保，尤其是其打标结果的不可篡改性，对线缆行业的质量控制与监管意义重大，近年来逐步成为线缆表面信息标识的主要技术手段之一。由于线缆类产品的生产特点，标识应该在生产过程中随线缆外层护套的生成而完成，因此通常是在线缆随摇盘机运动的过程中完成标识的标刻。对于通常单路的激光打标设备，标识的标刻过程是用由聚焦点的依次移动完成的，由于单路激光的扫描范围有限(由设备中的场镜口径确定)，因此当线缆移动速度较慢时单路激光可以完成打标要求，而当线缆生产速度非常高时(如数百米甚至上千米每分钟)，单路激光的扫描系统就很难完成较大区域内的激光打标了。因此，如何实现一种适用于高速生产状态下能够实现大范围在线激光打标的产品是线缆生产行业中需要解决的问题。

发明内容

1、本发明的目的

本发明的目的为实现一种可应用于高速线缆生产线上的激光在线打标技术，克服现在主流的单路激光打标设备无法适用于高速线缆生产线在线打标的问题，而提出了一种高速多路在线激光打标系统及方法。

2、本发明所采用的技术方案

本发明提出了一种高速多路在线激光打标系统，包括多路分束棱镜组、聚焦透镜组、y方向长反射镜、x方向反射镜组、线缆；

多路分束棱镜组z轴向下设置多个聚焦透镜构成聚焦透镜组，所述聚焦透镜组的每个聚焦透镜与多路分束棱镜组的每个分束棱镜一一对应；

聚焦透镜组的z轴向下设置一y方向长反射镜；y方向长反射镜上安装多个与聚焦透镜对应的x方向反射镜，激光束经过y方向长反射镜反射后分别进入x方向反射镜组使得激光束经过y方向长反射镜反射后分别进入x方向反射镜组；

经扩束后的平行激光束沿着x方向入射到多路分束棱镜组之中；经过多路分束棱镜组的逐级分束形成能量均分且沿着z轴向下传输的多路激光束；经分束后的平行激光束经过聚焦透镜组，形成多路的聚焦激光束；聚焦激光束入射到y方向长反射镜；激光束经过y方向长反射镜反射后分别进入x方向反射镜组；各激光束经x方向反射镜组反射后，最终到达线缆表面的打标区域。

优选的，多路分束棱镜组的分束棱镜由一个45度直角三棱镜和n-1个横截面为平行四边形的四棱镜胶合而成，斜边与x方向夹角为度；其中n为最终平均分得的光束数量。

优选的，分光棱镜的第一个入射面镀增透膜。

优选的，聚焦透镜组每个透镜设置为沿z方向独立控制进行上下移动，使得平行激光束在到达线缆表面打标区域时，实现最终激光束聚焦点在z方向聚焦位置的控制；y方向长反射镜摆动以控制激光束在目标打标区域内实现y方向的运动；x方向反射镜组中每个反射镜独立进行摆动控制，以控制激光束在目标打标区域内实现x方向的运动。