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变色激光打标机的设计原理

本文所介绍的激光打标之所以叫变色激光打标,而不叫彩色激光打标,主要是因为,激光变色所采用的技术,是利用两束光在同一平面上聚焦,从而形成干涉条纹,在白光下利用光的衍射原理,从而可以反射出现不同颜色的标记文字或图形,并非真正意义上彩色标识。变色激光打标机采用光栅来使单束光分成两束或者更多的光,然后再把中间的光束遮挡住,只剩下两边的两束光。这样做的目的是使得入射光束的直径达到最大,可以达到更小的光斑,使得激光打码的文字图形质量更好。

变色激光打标系统可以很好的实现标记颜色的改变,是一种很典型的打标系统。变色激光打标机的硬件组成与普通的co2激光打标机及其他型号设备有所不同,除了普通激光打标机的基本机械结构外,还增加了为实现变色打标的特殊部分,具体组成有:1.计算机;2.激光打标控制器;3.激光器;4.透镜;5.光栅;6.透镜组;7.高速振镜;8.二维运动平台;9.F-θ镜;10.步进电机;11.伺服电机;12.升降台。

变色激光打标系统的原理,如图所示,激光束经过透镜准直后,照射到光栅上,取其中的±1级衍射光通过透镜组,再经过二维振镜反射到f-θ镜上,最后在f-θ镜的焦平面上的工件上发生干涉,并曝光。变色激光打标系统中的光栅是安装在一精密光学转台上,转动到不同位置就有不同频率所谓光栅对准激光束,从而照射到工件上的光栅条纹也有不同的空频;同时光学头的转动使得拍摄出的光栅有不同光栅取向。由二维振镜的转动使工件上个点曝光形成由不同光栅取向和空频的像素光栅构成光变图像,从而可以刻出颜色可变的图形或者文字等。

变色激光打标的激光器选择,针对金属材料打标,选择波长超短越有利,因为波长越短,光斑直径越小,波长532nm的绿色激光器,能够很好的达到精细的打标效果,而且具有较高的性价比较,是变色激光打标常用的激光器。

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