大民DM描述激光标刻设备的种类及总体结构

         激光标刻设备的种类主要可以从设备所用激光器和光束扫描方式上来划分:

(1)、按激光器的工作方式可以分为连续型激光标刻设备和脉冲型激光标刻设备两种。

(2)、按激光器的种类,激光标刻机可以分为固体Nd:YAG激光标刻机、气体CO2激光标刻机、准分子激光标刻机和光纤激光标刻机四种。

(3)、按激光器的波长划分可以分为红外光激光标刻设备、可见光激光标刻设备、紫外光激光标刻设备等。波长为1064nm的Nd:YAG激光标刻设备和波长为10600nm的CO2激光标刻设备都属于红外加工的设备。在1064nm的基础上进行倍频得到532nm的绿光属于可见光的范围。在532mm和1064nm的基础上采用倍频及和频技术,可以产生355mm和266nm的紫外激光,紫外激光适用于精细加工。

(4)、按扫描方式激光标刻设备可以分为光路静止型激光标刻设备和光路运动型激光标刻设备两种。

       激光标刻设备的总体结构：

图2.1是固体激光标刻机结构示意图,图2.2是固体激光标刻机原理框图

       振镜式Nd:YAG固体激光标刻设备由如下九个部分组成:

(1)、激光电源:是激光泵浦源(氪灯或半导体激光二极管阵列)的电力提供系统。

(2)、Nd:YAG激光器谐振腔系统:产生加工所需的连续激光束

(3)、冷却系统:连接到冷水机的水管分别对聚光腔或半导体泵浦模块、声光Q驱动开关进行冷却,使激光标刻设备能更稳定、更高效地工作

(4)、声光调制系统:将连续的激光调制成所需的高峰值脉冲激光(频率为200Hz~50kHz),由于Q开关器件的插入损耗,激光器的平均输出功率有所下降,但峰值功率大大提高从而改善激光标刻的效果

(5)、振镜扫描系统:包括光学扫描器和伺服控制两个部分,是使激光按照预定轨迹运行的执行机构,它主要由高精度伺服电动机、电动机驱动板卡、反射镜及直流电源组成。其作用是产生需标刻的点、线形式的字符或图案。

(6)、指示光系统:指示光为红色光,安装于光具座的后端。早期多用HeNe激光器作指示红光光源,现多用红光二极管激光器。指示光的主要作用是指示激光加工位置(与Nd:YAG激光同轴)和为光路调整提供指示基准。

(7)、准直聚焦系统:固体激光标刻机先使用倒置望远镜系统进行准直扩束,然后用一种特殊的透镜聚焦系统,称为平场透镜系统或Fθ聚焦系统,对激光进行匀光和普通聚焦。

(8)、工作台:加工工件的承载台。固体激光标刻设备工作台一般为手动三维工作台,若有圆柱或圆盘工件标刻要求,还可选配旋转工作台。

(9)、计算机控制系统:是整个激光标刻设备控制和指挥中心,同时也是软件安装的载体。它通过对声光调制系统、振镜扫描系统的协调控制完成对工件标刻处理。计算机配置抗干扰的电脑主板,中文操作系统,专业标刻软件,并配备有专用的ISA总线D/A控制卡,方便快捷地与振镜扫描系统进行数据传递及控制声光调制开关的启停,达到按照软件设计的要求进行标刻的目的。