激光打標(biāo)機(jī)基本原理(編輯修改稿)
2025-07-23 21:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 同時(shí)也存在部分CO和O復(fù)合成CO2分子的過(guò)程，在它們復(fù)合時(shí)會(huì)把原來(lái)分解時(shí)吸收的能量放出，因此復(fù)合而成的CO2分子就會(huì)被這部分能量激發(fā)到激光能級(jí)。以上這四種基本過(guò)程是CO2分子被激發(fā)到激光能級(jí)去的四條途徑。另外，為實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)以便產(chǎn)生受激輻射，還必須抽空下能級(jí)。CO2激光器按激勵(lì)方式可分為橫向激勵(lì)激光器、氣動(dòng)激光器、化學(xué)激勵(lì)激光器、射頻激勵(lì)激光器，等等。 第二章 激光打標(biāo)機(jī)的種類(lèi)一般地說(shuō)，激光打標(biāo)機(jī)是在計(jì)算機(jī)的控制下，使被打標(biāo)的工件與激光束產(chǎn)生受控相對(duì)運(yùn)動(dòng)，激光束就會(huì)在工件表面燒蝕出需要的符號(hào)和圖案。顯然，產(chǎn)生這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以有兩種方式：一種是激光束固定，工件運(yùn)動(dòng)；還有一種是工件固定，激光束運(yùn)動(dòng)。對(duì)于前一種方式，一般采用兩維機(jī)械數(shù)控（或計(jì)算機(jī)控制）工作臺(tái)拖動(dòng)被打標(biāo)工件，工件在工作臺(tái)的拖動(dòng)下按照事先設(shè)計(jì)好的軌跡運(yùn)動(dòng)，在固定不動(dòng)的激光束的燒蝕作用下，工件表面就會(huì)留下永久的痕跡（）。這種打標(biāo)方式我們稱(chēng)之為“工作臺(tái)式”。采用這種方式的打標(biāo)機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)是： “工作臺(tái)式”激光打標(biāo)機(jī)的原理示意圖價(jià)格相對(duì)低廉，但受機(jī)械運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制打標(biāo)速度慢，很難進(jìn)行精細(xì)文字及圖案的打標(biāo)（若要實(shí)現(xiàn)精細(xì)打標(biāo)，價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)將不復(fù)存在，且非常困難），更無(wú)法對(duì)照片進(jìn)行打標(biāo)。對(duì)于后一種方式，常用的有兩種方法：⒈利用兩個(gè)聯(lián)動(dòng)的光學(xué)反射鏡，使激光束發(fā)生偏折。激光器射出的激光束照在第一面反射鏡上，在水平方向折射90176。后照射在第二反射鏡上，第二反射鏡使激光束向下反射通過(guò)聚焦透鏡后在工件表面聚焦，該透鏡與第二反射鏡是固定在一起的。第一反射鏡沿激光器的軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)第二反射鏡，第二反射鏡沿反射后的激光束運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)受計(jì)算機(jī)控制。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成就是事先要求的標(biāo)記圖樣的軌跡（）。這種打標(biāo)方式我們稱(chēng)之為“繪圖儀式”，因?yàn)樗墓ぷ鞣绞筋?lèi)似于筆式繪圖儀。又由于在打標(biāo)過(guò)程中，兩個(gè)反射鏡帶著激光束做大范圍的運(yùn)動(dòng)，就象激光束在飛來(lái)飛去，所以又有人稱(chēng)之為“飛行光學(xué)式”打標(biāo)機(jī)。與“工作臺(tái)式”激光打標(biāo)機(jī)相比，它的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)變得輕巧，構(gòu)造更加簡(jiǎn)單，但由于在打標(biāo)過(guò)程中激光光束的光程是不斷變化的，最終作用在工件表面的光斑質(zhì)量難以一致。這種形式的激光打標(biāo)機(jī)在不降低激光光斑能量密度的情況下，打標(biāo)范圍容易做得很大，但 “繪圖儀式”激光打標(biāo)機(jī)原理示意圖難以對(duì)精細(xì)圖案進(jìn)行打標(biāo)，打標(biāo)速度較慢。⒉利用振鏡掃描器使激光束發(fā)生偏轉(zhuǎn)及運(yùn)動(dòng)。由激光器射出的激光束順序投射到第一、第二振鏡掃描器上，它們分別使激光束在平面的X、Y兩個(gè)方向上掃描，在計(jì)算機(jī)的控制下，激光束經(jīng)聚焦透鏡聚焦后就會(huì)在平面上掃描出所要求的圖案（）。這種打標(biāo)方式我們稱(chēng)之為“振鏡掃描式”，它的最大優(yōu)點(diǎn)是打標(biāo)速度快，打標(biāo)精細(xì)，可以處理各種精細(xì)文字、圖案的打標(biāo)，缺點(diǎn)是造價(jià)較高，很難擴(kuò)大打標(biāo)視場(chǎng)。但由于它打標(biāo)速度快，打標(biāo)精細(xì)，已經(jīng)成為激光打標(biāo)機(jī)的主流產(chǎn)品。 “振鏡掃描式”激光打標(biāo)機(jī)工作原理示意圖激光打標(biāo)機(jī)還可按照所選用的激光器類(lèi)型來(lái)分類(lèi)，諸如：CO2 激光打標(biāo)機(jī)、Nd: YAG激光打標(biāo)機(jī)等等。YAG系列激光打標(biāo)機(jī)屬于振鏡掃描式Nd: YAG打標(biāo)機(jī)，它采用的是Nd: YAG激光器。該類(lèi)打標(biāo)機(jī)一般由激光器及電源、聲光Q開(kāi)關(guān)及驅(qū)動(dòng)電源、振鏡掃描器及驅(qū)動(dòng)電源、光學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、打標(biāo)機(jī)專(zhuān)用D/A轉(zhuǎn)換控制器、專(zhuān)用水循環(huán)制冷系統(tǒng)等組成；CO2系列激光打標(biāo)機(jī)屬于振鏡掃描式CO2打標(biāo)機(jī)，它采用的是射頻激勵(lì)CO2激光器。該類(lèi)打標(biāo)機(jī)一般由激光器及電源、振鏡掃描器及驅(qū)動(dòng)電源、光學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、風(fēng)冷卻或水循環(huán)系統(tǒng)等組成。 第三章 激光輸出的調(diào)制 聲光Q開(kāi)關(guān)對(duì)于采用Nd: YAG 激光器的JBJ系列激光打標(biāo)機(jī)來(lái)說(shuō)，聲光Q開(kāi)關(guān)是必不可少的。它是通過(guò)在光學(xué)反饋路徑上交替地開(kāi)啟和阻斷光路來(lái)形成激光脈沖的一種設(shè)備?！癚”是英文“Quality”（品質(zhì)）的縮寫(xiě)，它的意思是指光學(xué)諧振腔中光學(xué)反饋的品質(zhì)。在激光打標(biāo)系統(tǒng)中，聲光Q開(kāi)關(guān)經(jīng)常作為附屬光學(xué)器件加到光學(xué)諧振腔內(nèi)。聲光Q開(kāi)關(guān)由對(duì)激光束透明的材料（如水晶等）制成，它的側(cè)面粘合了一個(gè)壓電聲學(xué)換能器，在該壓電聲學(xué)換能器上加有射頻信號(hào)，該射頻信號(hào)的頻率被調(diào)制為1～50k
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