專(zhuān)利名稱(chēng)：多點(diǎn)出光和獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光灼刻技術(shù)，特別涉及一種具有經(jīng)至少兩路激光光路的出光并且每一激光光路能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置以及用于該裝置的方法。
背景技術(shù)：
目前，片豬肉激光灼刻技術(shù)對(duì)豬肉產(chǎn)品質(zhì)量起到了實(shí)時(shí)信息的快速載入作用，同時(shí)信息類(lèi)別又不斷的完善，并專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了為適應(yīng)在屠宰自動(dòng)化線(xiàn)上應(yīng)用配套，以滿(mǎn)足屠宰場(chǎng)生產(chǎn)線(xiàn)和生產(chǎn)工藝要求的激光灼刻方法。為豬肉產(chǎn)品的安全查詢(xún)、可追溯提供理想的信息鏈，并實(shí)現(xiàn)以激光章代替?zhèn)鹘y(tǒng)藍(lán)章的目的，有效的杜絕假冒偽劣產(chǎn)品，真正實(shí)現(xiàn)肉食產(chǎn)品的安全可靠性。
豬肉產(chǎn)品安全查詢(xún)的信息目前僅是在胴體體表面上的標(biāo)識(shí)印記，主要是以?xún)煞N方法進(jìn)行一是加蓋圖章、加蓋企業(yè)徽標(biāo)或其他圖案類(lèi)的方法；二是快速加載實(shí)時(shí)編碼信息或其他文本類(lèi)的方法。所加蓋的標(biāo)識(shí)印記既能隨每一個(gè)個(gè)體變換圖案內(nèi)容、信息內(nèi)容，又能重復(fù)圖案內(nèi)容、信息內(nèi)容。胴體體表面上的標(biāo)識(shí)印記使得胴體體表的相關(guān)信息能夠和被灼刻胴體緊密的聯(lián)系在一起，牢固捆綁并形成永久不可擦除的關(guān)聯(lián)信息，被廣泛用于肉類(lèi)監(jiān)管、防偽、防串貨。在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常需要在片豬肉的不同部位灼刻標(biāo)記，因此需要分多路分別進(jìn)行灼刻。而且，片豬肉表面是凹凸不平的不規(guī)則表面，要保證多路出光振鏡頭中的每一個(gè)的焦距符合要求，因而需要使振鏡頭能夠分別獨(dú)立調(diào)焦。當(dāng)然，除了片豬肉，目前在許多領(lǐng)域同樣存在與片豬肉對(duì)激光灼刻技術(shù)的需求。由上可知，有必要提供一種能夠多點(diǎn)出光并且每一路出光的焦距都可獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于激光灼刻裝置的至少兩點(diǎn)出光和獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻方法，其中，所述激光灼刻裝置包括激光器、擴(kuò)束鏡、動(dòng)態(tài)激光反射裝置、激光灼刻控制裝置和至少兩條激光光路，每一條激光光路均包括第一激光反射裝置、第二激光反射裝置、由振鏡組成的點(diǎn)出光裝置，所述方法包括以下步驟a.將用于灼刻被灼刻對(duì)象的灼刻信息輸入到激光灼刻控制裝置中；b.將被灼刻對(duì)象靜置或置于運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)流水線(xiàn)上，并使被灼刻對(duì)象體表朝向所述激光灼刻裝置的點(diǎn)出光裝置；c.由所述激光灼刻控制裝置控制激光器發(fā)出激光束，經(jīng)擴(kuò)束鏡進(jìn)行擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束后的激光束入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置；d.由所述激光灼刻控制裝置控制與所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置連接的驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置的出射光發(fā)射到至少兩條激光光路中的一條激光光路中的第一激光反射裝置，該第一激光反射裝置將出射光入射到該一條激光光路中的第二激光反射裝置，第二激光反射裝置的出射光入射到該一條激光光路中的振鏡并經(jīng)該振鏡出射；e.獨(dú)立地對(duì)該一條激光光路中的點(diǎn)出光裝置的振鏡進(jìn)行調(diào)焦以使激光束聚焦于被灼刻對(duì)象的激光灼刻區(qū)域；f.由激光灼刻控制裝置依據(jù)輸入的灼刻信息來(lái)控制振鏡的擺動(dòng)，利用擺動(dòng)的振鏡使激光束將所述灼刻信息灼刻在被灼刻對(duì)象表面。其中，所述至少兩條激光光路為3條激光光路。其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置A時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第一激光光路；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置B時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第二激光光路；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置C時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第三激光光路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種具有至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡、動(dòng)態(tài)激光反射裝置、激光灼刻控制裝置和至少兩條激光光路，每一條激光光路均包括第一激光反射裝置、第二激光反射裝置、由振鏡組成的點(diǎn)出光裝置，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，其特征在于，每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的振鏡可獨(dú)立地通過(guò)與該振鏡連接的焦距調(diào)整裝置來(lái)調(diào)焦，使該點(diǎn)出光裝置的激光束聚焦于被灼刻對(duì)象的表面；動(dòng)態(tài)激光反射裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述激光灼刻控制裝置控制下運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入一條激光光路來(lái)將所述激光器發(fā)出的并經(jīng)所述擴(kuò)束鏡擴(kuò)束的激光束輸入到該一條激光光路中并經(jīng)該一條激光光路的振鏡出射到被灼刻對(duì)象表面，包括所述激光器在激光灼刻控制裝置控制下發(fā)出激光束并入射到所述擴(kuò)束鏡； 所述擴(kuò)束鏡對(duì)激光束進(jìn)行擴(kuò)束并入射到所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置；所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述激光灼刻控制裝置控制下運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入到所述至少兩個(gè)激光光路中的一條激光光路；所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束入射到所介入的一條激光光路的第一激光反射裝置，經(jīng)所述第一激光反射裝置將激光束入射到所介入的一條激光光路的第二激光反射裝置，經(jīng)所述第二激光反射裝置將激光束入射到所介入的激光光路中的振鏡的入光孔；所述振鏡在所述激光灼刻裝置的控制下按照預(yù)先輸入到所述激光灼刻裝置的灼刻信息進(jìn)行擺動(dòng)，使所述激光束經(jīng)所述振鏡聚焦于被灼刻對(duì)象表面進(jìn)行灼刻。其中，所述焦距調(diào)整裝置為手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架，每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的振鏡以及相應(yīng)的第二激光反射裝置安裝于手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架上，通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整相應(yīng)的點(diǎn)出光裝置的焦距。其中，所述至少兩條激光光路為3條激光光路，所述驅(qū)動(dòng)裝置具有三種工作模式，并且當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置A時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第一激光光路；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置B時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第二激光光路；當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置C時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第三激光光路。所述的激光灼刻裝置進(jìn)一步包括至少一條附加激光出光通路，該至少一條附加激光出光通路中的每一條包括
附加激光器，用于在所述激光灼刻控制裝置控制下發(fā)出激光束；附加擴(kuò)束鏡，用于將所述附加激光器發(fā)出的激光束進(jìn)行擴(kuò)束；第一靜態(tài)激光反射裝置，用于接收擴(kuò)束后的激光束；第二靜態(tài)激光反射裝置，用于接收從第一靜態(tài)激光反射裝置出射的激光束；由振鏡組成的附加點(diǎn)出光裝置，所述振鏡接收來(lái)自第二靜態(tài)激光反射裝置的激光束，并將激光束出射到所述聚焦鏡；其中，所述附加點(diǎn)出光裝置的振鏡以及第二靜態(tài)激光反射裝置安裝于手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架上，通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整所述附加點(diǎn)出光裝置的焦距。其中，所述附加點(diǎn)出光裝置的振鏡以及所述點(diǎn)出光裝置的振鏡分別被獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象的同一聚焦區(qū)域。 其中，所述至少一條附加激光出光通路為2條或2條以上的附加激光出光通路，并且所述2條或2條以上的附加激光出光通路中的部分附加激光出光通路中的振鏡分別被獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象的同一聚焦區(qū)域。其中，激光灼刻裝置進(jìn)一步包括用于套裝所述激光灼刻裝置的外殼，在外殼中的對(duì)應(yīng)于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的位置上開(kāi)有通孔，每一個(gè)通孔安裝有百葉伸縮箱；所述百葉伸縮箱被伸縮箱卡環(huán)卡裝于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的聚焦鏡的鏡頭外環(huán)上；伸縮箱壓套，壓裝在百葉伸縮箱的另一端。由上述技術(shù)方案可見(jiàn)，本發(fā)明中，激光灼刻裝置可以通過(guò)動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入不同激光光路來(lái)達(dá)到多點(diǎn)出光，并且每一點(diǎn)出光中的振鏡可以獨(dú)立調(diào)焦。進(jìn)一步，激光灼刻 裝置還可以包含具有固定激光通路的附加點(diǎn)出光裝置，并且可以對(duì)附加點(diǎn)出光裝置中的振鏡獨(dú)立調(diào)焦，從而可以使含有動(dòng)態(tài)激光反射裝置的激光通路與附加點(diǎn)出光裝置的激光光路既可以共同作用于被灼刻對(duì)象的一個(gè)區(qū)域，也可以分別作用于不同區(qū)域。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見(jiàn)地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到其它的實(shí)施例及其附圖。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的具有至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置原理圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有三點(diǎn)出光并能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻機(jī)的動(dòng)態(tài)激光反射裝置工作示意圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置包含附加激光出光通路的示意圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的圖3所示的激光灼刻機(jī)的工作示意圖。圖5示出了用于圖I所示實(shí)施例的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)的激光灼刻裝置。圖6和圖7示出了一臺(tái)激光器一點(diǎn)出光獨(dú)立調(diào)焦和一臺(tái)激光器多點(diǎn)出光獨(dú)立調(diào)焦的組合成的激光灼刻裝置的示意圖。圖8和圖9示出了用于圖5的實(shí)施例中的點(diǎn)出光裝置的出光孔百葉伸縮箱安裝結(jié)構(gòu)。圖10為用于圖I的實(shí)施例的激光灼刻方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 參見(jiàn)圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的具有至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置原理圖。激光灼刻裝置包括激光器10、擴(kuò)束鏡11、動(dòng)態(tài)激光反射裝置12、激光灼刻控制裝置13和至少兩條激光光路。每一條激光光路均包括第一激光反射裝置14、第二激光反射裝置15、由振鏡16組成的點(diǎn)出光裝置18，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置與驅(qū)動(dòng)裝置19連接。本發(fā)明中，振鏡上安裝有聚焦鏡，用于將激光束聚焦于被灼刻對(duì)象上，本發(fā)明所述振鏡均指振鏡與聚焦鏡的復(fù)合體。每一個(gè)點(diǎn)出光裝置18的振鏡16可獨(dú)立地通過(guò)與該振鏡16連接的焦距調(diào)整裝置19來(lái)調(diào)焦，使該點(diǎn)出光裝置18的激光束聚焦于被灼刻對(duì)象20的表面。本發(fā)明中，被灼刻對(duì)象可以是片豬肉，也可以是集裝箱等。動(dòng)態(tài)激光反射裝置12與驅(qū)動(dòng)裝置21連接。驅(qū)動(dòng)裝置21在激光灼刻控制裝置13控制下工作，將動(dòng)態(tài)激光反射裝置12介入一條激光光路來(lái)將激光器10發(fā)出的并經(jīng)所述擴(kuò)束鏡11擴(kuò)束的激光束輸入到該一條激光光路中并經(jīng)該一條激光光路的振鏡16出射到被灼刻對(duì)象20表面。具體地，激光器10在激光灼刻控制裝置13控制下發(fā)出激光束并入射到擴(kuò)束鏡11。擴(kuò)束鏡11對(duì)激光束進(jìn)行擴(kuò)束并入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置12。驅(qū)動(dòng)裝置19在激光灼刻控制裝置12控制下工作，將動(dòng)態(tài)激光反射裝置12介入到所述至少兩個(gè)激光光路中的一條激光光路。動(dòng)態(tài)激光反射裝置12將激光束入射到所介入的一條激光光路的第一激光反射裝置14，經(jīng)第一激光反射裝置14將激光束入射到所介入的一條激光光路的第二激光反射裝置15，經(jīng)第二激光反射裝置15將激光束入射到所介入的激光光路中的振鏡16的入光孔；振鏡16在激光灼刻控制裝置13的控制下按照預(yù)先輸入到激光灼刻裝置的灼刻信息進(jìn)行擺動(dòng)，使激光束經(jīng)振鏡16聚焦于被灼刻對(duì)象20表面進(jìn)行灼刻。本發(fā)明中，至少兩條激光光路中的每一個(gè)的第一激光反射裝置不遮擋其他激光光路中的第一激光反射裝置與動(dòng)態(tài)激光反射裝置12之間的光路。此外，根據(jù)擴(kuò)束鏡的具體安裝位置和方向，可以在擴(kuò)束鏡與動(dòng)態(tài)激光反射裝置的光路之間增加一個(gè)激光反射裝置，以確保來(lái)自擴(kuò)束鏡的激光束能夠入射到動(dòng)態(tài)激光反射鏡。本發(fā)明中，激光灼刻信息包括文本信息和圖案信息，可分多路分別進(jìn)行灼刻于被灼刻對(duì)象上。本發(fā)明中，點(diǎn)出光裝置18的振鏡16以及第二激光反射裝置15安裝于獨(dú)立的焦距調(diào)整裝置。焦距調(diào)整架可以是第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架(未示出)上，并且第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架的結(jié)構(gòu)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)。因此，可以通過(guò)第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整點(diǎn)出光裝置18的焦距。參見(jiàn)圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的具有三點(diǎn)出光并能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻機(jī)的動(dòng)態(tài)激光反射裝置工作示意圖。如圖所示，與驅(qū)動(dòng)裝置連接的動(dòng)態(tài)激光反射裝置12在激光灼刻控制裝置13的控制下可以在3個(gè)位置分別進(jìn)行工作。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置在激光灼刻控制裝置13的控制下驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12運(yùn)動(dòng)到位置A時(shí)，激光器10發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡11入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置12，動(dòng)態(tài)激光反射裝置12將激光束反射到第一激光光路的第一激光反射裝置14，該第一激光反射裝置14將激光束反射到第一激光光路的第二激光反射裝置15。之后，由第二激光反射裝置15將激光束入射到該第一激光光路的點(diǎn)出光裝置的振鏡16的入光孔。激光束經(jīng)振鏡16出射到被灼刻對(duì)象20上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置在激光灼刻控制裝置13的控制下驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12運(yùn)動(dòng)到位置B時(shí)，激光器10發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡11入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置12，動(dòng)態(tài)激光反射裝置12將激光束反射到第二激光光路的第一激光反射裝置14，該第一激光反射裝置14將激光束反射到第二激光光路的第二激光反射裝置15。之后，由第二激光反射裝置15將激光束入射到第二激光光路的點(diǎn)出光裝置的振鏡16的入光孔。激光束經(jīng)振鏡16然后出射到被灼刻 對(duì)象20上。當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置在激光灼刻控制裝置13的控制下驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12運(yùn)動(dòng)到位置C時(shí)，激光器10發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡11入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置12，動(dòng)態(tài)激光反射裝置12將激光束反射到第三激光光路的第一激光反射裝置14，該第一激光反射裝置14將激光束反射到第三激光光路的第二激光反射裝置15。之后，由第二激光反射裝置15將激光束入射到第三激光光路的點(diǎn)出光裝置的振鏡16的入光孔。激光束經(jīng)振鏡16出射到被灼刻對(duì)象20上。在圖2的實(shí)施例中的，可以根據(jù)擴(kuò)束鏡的實(shí)際安裝位置和方向，在擴(kuò)束鏡11和動(dòng)態(tài)激光反射裝置12之間增加一個(gè)激光反射裝置，以使從擴(kuò)束鏡出射的激光束能夠入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置12。本發(fā)明中，驅(qū)動(dòng)裝置由電機(jī)以及電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的往復(fù)移位機(jī)構(gòu)組成，并且電機(jī)在激光灼刻控制裝置13的控制下驅(qū)動(dòng)往復(fù)移位機(jī)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)動(dòng)態(tài)激光裝置12分別運(yùn)到位置A、B和C可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，在此不再詳述。參見(jiàn)圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置包含附加激光出光通路的示意圖。在本實(shí)施例中，激光灼刻裝置除了包括如圖I所示的所有部件之外，還包括至少一條附加激光出光通路。圖3中，僅示出了一條附加激光通路，但本發(fā)明可以包括與示出的一條附加激光通路相同的更多的附加激光通路。該至少一條附加激光出光通路中的每一條包括附加激光器30，附加擴(kuò)束鏡31，第一靜態(tài)激光反射裝置32，第二靜態(tài)激光反射裝置33，由附加振鏡34組成的附加點(diǎn)出光裝置36。附加激光器30在激光灼刻控制裝置控制下發(fā)出激光束，并入射到附加擴(kuò)束鏡31。附加擴(kuò)束鏡31對(duì)激光束進(jìn)行擴(kuò)束，并將擴(kuò)束的激光束入射到第一靜態(tài)激光反射裝置32。第二靜態(tài)激光反射裝置33接收從第一靜態(tài)激光反射裝置32出射的激光束，并將激光束入射到附加點(diǎn)出光裝置36中的附加振鏡34。附加振鏡34在激光灼刻控制裝置13控制下擺動(dòng)并且將激光束作用于被灼刻對(duì)象上。在此實(shí)施例中，附加點(diǎn)出光裝置36的附加振鏡34以及第二靜態(tài)激光反射裝置33安裝于獨(dú)立的第二焦距調(diào)整裝置37上。第二焦距調(diào)整裝置可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架結(jié)構(gòu)。因此，可以通過(guò)第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整所述附加點(diǎn)出光裝置的焦距。在此實(shí)施例中，分別通過(guò)第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架以及第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架，可以將動(dòng)態(tài)激光反射裝置12所介入的激光光路中的點(diǎn)出光裝置18以及附加點(diǎn)出光裝置35獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象20的同一聚焦區(qū)域，也可以將動(dòng)態(tài)激光反射裝置12所介入的激光光路中的點(diǎn)出光裝置18以及附加點(diǎn)出光裝置35獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象20的不同聚焦區(qū)域。此外，在此實(shí)施例中，當(dāng)附加激光出光通路為2條或2條以上時(shí)，可以通過(guò)每一條附加激光出光通路中的第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架，將這些激光出光通路中的部分附加激光出光通路中的附加振鏡34分別獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象20的同一聚焦區(qū)域，也可以將這些激光出光通路中的每一個(gè)附加激光出光通路中的附加振鏡34分別獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象20的不同聚焦區(qū)域。參見(jiàn)圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的圖3所示的激光灼刻機(jī)的工作示意圖。在此實(shí)施例中，僅示出了具有與圖2所示的實(shí)施例相同的2條激光光路以及一條與圖3所示的實(shí)施例相同的附加激光出光通路。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，圖4所示的實(shí)施例可以擴(kuò)展到具有與圖I所示的實(shí)施例相同的2條以上激光光路以及與圖3所示的實(shí)施例相同的多條附加激光出光通路的情形。在圖4的實(shí)施例中，由于只有2條激光光路，因此動(dòng)態(tài)激光反射裝置12僅工作于兩個(gè)位置，即位置“0”和“I”。動(dòng)態(tài)激光反射裝置12分別在位置“0”和“I”介入激光 光路的過(guò)程與圖2所示的動(dòng)態(tài)激光反射裝置12介入激光光路的過(guò)程相同，在此不再詳述。同樣，圖4中的附加激光出光通路中的激光束傳輸過(guò)程與圖3所示的實(shí)施例中相同。參見(jiàn)圖5，示出了用于圖I所示實(shí)施例的一個(gè)具體結(jié)構(gòu)的激光灼刻裝置。如圖5所示，激光灼刻裝置的激光器10安裝在機(jī)架50上，其發(fā)出的激光束入射到與激光器連接在一起的擴(kuò)束鏡11 (圖5中被遮擋住)。第一激光反射裝置14為3個(gè)，分別通過(guò)橫梁或者其他固定支架安裝在機(jī)架50的立柱51上，第一激光反射裝置可以為方反射鏡架或者圓反射鏡架。如圖5所示，在垂直于立柱51的方向上，最下端的第一激光反射裝置14伸出的距離最小，最上端的第一激光反射裝置14伸出的距離最大。在圖5中，沿著立柱51從下往上看，三個(gè)第一激光反射裝置互不遮擋。三個(gè)第二激光反射裝置15中的每一個(gè)均與一個(gè)點(diǎn)出光裝置18連接在一起，并且一起安裝在一個(gè)第一手動(dòng)調(diào)整裝置52上。安裝有一個(gè)第二激光反射裝置15以及一個(gè)點(diǎn)出光裝置18的第一手動(dòng)調(diào)整裝置安裝到機(jī)架50上能夠接收最上端的第一激光反射裝置的出射光的位置。同樣，在分別對(duì)應(yīng)于能夠接收中間的第一激光反射裝置的出射光和最下端的第一激光反射裝置的出射光的位置處，分別安裝一個(gè)配置有一個(gè)第二激光反射裝置15以及一個(gè)點(diǎn)出光裝置18的第一手動(dòng)調(diào)整裝置。本實(shí)施例中，三個(gè)第一手動(dòng)調(diào)整裝置52中的每一個(gè)可以是現(xiàn)有技術(shù)中的往復(fù)位移機(jī)構(gòu)53。通過(guò)調(diào)整手動(dòng)調(diào)整裝置，可以獨(dú)立地調(diào)整三個(gè)點(diǎn)出光裝置的每一個(gè)的焦距。動(dòng)態(tài)激光反射裝置12安裝在一個(gè)往復(fù)移位機(jī)構(gòu)54上,該往復(fù)移位機(jī)構(gòu)54由一個(gè)電機(jī)55驅(qū)動(dòng)，該電機(jī)55與該往復(fù)移位機(jī)構(gòu)54組成驅(qū)動(dòng)裝置。電機(jī)即驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)行由激光灼刻控制裝置控制。在圖5所示的實(shí)施例中，安裝由動(dòng)態(tài)激光反射裝置的往復(fù)移位機(jī)構(gòu)安裝在立柱51的下端、動(dòng)態(tài)激光反射裝置能夠接收擴(kuò)束鏡的出射光的位置之處。如前所述，在激光灼刻控制裝置(圖5未示出)的控制下，當(dāng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下位于位置A處時(shí)，其能夠接收來(lái)自擴(kuò)束鏡11的激光束，并將激光束入射到最下端的第一激光反射裝置。當(dāng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下位于位置B處時(shí)，其能夠接收來(lái)自擴(kuò)束鏡11的激光束，并將激光束入射到中間的第一激光反射裝置。當(dāng)動(dòng)態(tài)激光反射裝置12在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下位于位置C處時(shí)，其能夠接收來(lái)自擴(kuò)束鏡11的激光束，并將激光束入射到最上端的第一激光反射裝置。也就是說(shuō)，通過(guò)激光灼刻控制裝置來(lái)控制動(dòng)態(tài)激光反射裝置的位置，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)出光。此外，由于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置都單獨(dú)配置有調(diào)焦裝置，因此可以獨(dú)立地調(diào)整焦距。參見(jiàn)圖6和圖7，示出了一臺(tái)激光器一點(diǎn)出光獨(dú)立調(diào)焦和一臺(tái)激光器多點(diǎn)出光獨(dú)立調(diào)焦的組合成的激光灼刻裝置的示意圖。參見(jiàn)圖6，示出了該組合的激光灼刻裝置中，激光器10發(fā)出的激光束進(jìn)入擴(kuò)束鏡11，然后入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置。通過(guò)激光灼刻控制裝置控制電機(jī)60的運(yùn)行，從而驅(qū)動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)來(lái)使動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入位于上端的點(diǎn)出光裝置61的激光光路或者介入位于下端的點(diǎn)出光裝置62的激光光路。動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入激光光路的具體過(guò)程如前所述，在此不再詳述。在圖6中，僅示出了兩點(diǎn)出光。然而，正如圖5的實(shí)施例所述，圖6也可以進(jìn)一步包括更多的激光光路。圖6中，每一個(gè)點(diǎn)出光裝置均獨(dú)立安裝在一個(gè)焦距調(diào)整裝置上，因此可以獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)焦。參見(jiàn)圖7，在該組合的激光灼刻裝置中，附加激光器30發(fā)出激光束，入射到附加擴(kuò)束鏡31，然后將激光束入射到第一靜態(tài)激光反射裝置32。第一激光反射裝置32將激光束 入射到第二靜態(tài)激光反射裝置33，第二靜態(tài)激光反射裝置33將激光束入射到附加點(diǎn)出光裝置36中的附加振鏡的入光孔。之后，通過(guò)控制附加振鏡的擺動(dòng)將激光束作用于被灼刻對(duì)象20。圖7中，僅示出了一路激光出光通路，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖7中可以包括具有相同結(jié)構(gòu)的更多激光出光通路。圖7中，附加點(diǎn)出光裝置36也獨(dú)立地安裝在一個(gè)焦距調(diào)整裝置上，因此也可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)焦。與如圖3所示實(shí)施例一樣，附加點(diǎn)出光裝置36的附加振鏡(圖7未示出)以及第二靜態(tài)激光反射裝置33安裝于獨(dú)立的第二焦距調(diào)整裝置37上。第二焦距調(diào)整裝置37可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架39的結(jié)構(gòu)。因此，可以通過(guò)第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架39的調(diào)焦手輪40來(lái)獨(dú)立地調(diào)整附加點(diǎn)出光裝置37的焦距。圖7中，根據(jù)附加擴(kuò)束鏡31的實(shí)際安裝位置和方向，在附加擴(kuò)束鏡31和第一靜態(tài)激光反射裝置32之間增加一個(gè)附加靜態(tài)激光反射裝置38，以使從附加擴(kuò)束鏡31出射的激光束能夠入射到第一靜態(tài)激光反射裝置32。圖8和圖9示出了用于圖5的實(shí)施例中的點(diǎn)出光裝置的出光孔百葉伸縮箱安裝結(jié)構(gòu)。如圖所示，外殼將圖5所示的激光灼刻機(jī)套裝起來(lái)，并且在對(duì)應(yīng)于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的位置開(kāi)有通孔。每一個(gè)通孔安裝有百葉伸縮箱8050。百葉伸縮箱8050被伸縮箱卡環(huán)8053卡裝于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的鏡頭外環(huán)上。將伸縮箱襯圈8051安裝在外殼上；安裝完成后將伸縮箱壓套8052壓裝在百葉伸縮箱8050的另一端。圖10示出了用于圖I的實(shí)施例的激光灼刻裝置的激光灼刻方法的流程圖。參見(jiàn)圖10，將用于灼刻被灼刻對(duì)象的灼刻信息輸入到激光灼刻控制裝置中(步驟S1001)。在步驟S1002，將被灼刻對(duì)象靜置或置于運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)流水線(xiàn)上，并使被灼刻對(duì)象體表朝向所述激光灼刻裝置的點(diǎn)出光裝置。接下來(lái)，由激光灼刻控制裝置控制激光器發(fā)出激光束，經(jīng)擴(kuò)束鏡進(jìn)行擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束后的激光束入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置(步驟S1003)。在步驟S1004，控制動(dòng)態(tài)激光反射裝置以介入一條激光光路。具體地，由激光灼刻控制裝置控制與動(dòng)態(tài)激光反射裝置連接的驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，以將動(dòng)態(tài)激光反射裝置的出射光發(fā)射到至少兩條激光光路中的一條激光光路中的第一激光反射裝置，該第一激光反射裝置將出射光入射到該一條激光光路中的第二激光反射裝置，第二激光反射裝置的出射光入射到該一條激光光路中的振鏡的入光孔并經(jīng)該振鏡出射。在步驟S1005，通過(guò)所介入的該一條激光光路中的已經(jīng)預(yù)先獨(dú)立地調(diào)整好焦距的點(diǎn)出光裝置的振鏡使激光束聚焦于被灼刻對(duì)象的激光灼刻區(qū)域。在步驟S 1006，由激光灼刻控制裝置依據(jù)輸入的灼刻信息來(lái)控制振鏡的擺動(dòng)，利用擺動(dòng)的振鏡使激光束將所述灼刻信息灼刻在被灼刻對(duì)象表面。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有至少兩點(diǎn)出光并且能夠獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置，包括激光器、擴(kuò)束鏡、動(dòng)態(tài)激光反射裝置、激光灼刻控制裝置和至少兩條激光光路，每一條激光光路均包括第一激光反射裝置、第二激光反射裝置、由振鏡組成的點(diǎn)出光裝置，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，其特征在于， 每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的振鏡可獨(dú)立地通過(guò)與該振鏡連接的焦距調(diào)整裝置來(lái)調(diào)焦，使該點(diǎn)出光裝置的激光束聚焦于被灼刻對(duì)象的表面； 動(dòng)態(tài)激光反射裝置與驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述激光灼刻控制裝置控制下運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入一條激光光路來(lái)將所述激光器發(fā)出的并經(jīng)所述擴(kuò)束鏡擴(kuò)束的激光束輸入到該一條激光光路中并經(jīng)該一條激光光路的振鏡出射到被灼刻對(duì)象表面，包括 所述激光器在激光灼刻控制裝置控制下發(fā)出激光束并入射到所述擴(kuò)束鏡； 所述擴(kuò)束鏡對(duì)激光束進(jìn)行擴(kuò)束并入射到所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置； 所述驅(qū)動(dòng)裝置在所述激光灼刻控制裝置控制下運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入到所述至少兩個(gè)激光光路中的一條激光光路； 所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束入射到所介入的一條激光光路的第一激光反射裝置，經(jīng)所述第一激光反射裝置將激光束入射到所介入的一條激光光路的第二激光反射裝置，經(jīng)所述第二激光反射裝置將激光束入射到所介入的激光光路中的振鏡的入光孔； 所述振鏡在所述激光灼刻裝置的控制下按照預(yù)先輸入到所述激光灼刻裝置的灼刻信息進(jìn)行擺動(dòng)，使所述激光束經(jīng)所述振鏡聚焦于被灼刻對(duì)象表面進(jìn)行灼刻。
2.如權(quán)利要求I所述的激光灼刻裝置，其中，所述焦距調(diào)整裝置為第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架，每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的振鏡以及相應(yīng)的第二激光反射裝置獨(dú)立地安裝于第一手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架上，通過(guò)手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整相應(yīng)的點(diǎn)出光裝置的焦距。
3.如權(quán)利要求I所述的激光灼刻裝置，其中，所述至少兩條激光光路為3條激光光路，所述驅(qū)動(dòng)裝置可驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到三個(gè)工作位置，并且 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置A時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第一激光光路； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置B時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第二激光光路； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置C時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置介入第三激光光路。
4.如權(quán)利要求I所述的激光灼刻裝置，進(jìn)一步包括至少一條附加激光出光通路，該至少一條附加激光出光通路中的每一條包括 附加激光器，用于在所述激光灼刻控制裝置控制下發(fā)出激光束； 附加擴(kuò)束鏡，用于將所述附加激光器發(fā)出的激光束進(jìn)行擴(kuò)束； 第一靜態(tài)激光反射裝置，用于接收擴(kuò)束后的激光束； 第二靜態(tài)激光反射裝置，用于接收從第一靜態(tài)激光反射裝置出射的激光束；由振鏡組成的附加點(diǎn)出光裝置，所述振鏡接收來(lái)自第二靜態(tài)激光反射裝置的激光束；其中，所述附加點(diǎn)出光裝置的振鏡以及第二靜態(tài)激光反射裝置獨(dú)立的安裝于第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架上，通過(guò)第二手動(dòng)或電動(dòng)調(diào)整架來(lái)獨(dú)立地調(diào)整所述附加點(diǎn)出光裝置的焦距。
5.如權(quán)利要求4所述的激光灼刻裝置，其中，所述附加點(diǎn)出光裝置的振鏡以及所述點(diǎn)出光裝置的振鏡分別被獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象的同一聚焦區(qū)域。
6.如權(quán)利要求4所述的激光灼刻裝置，其中，所述至少一條附加激光出光通路為2條或2條以上的附加激光出光通路，并且所述2條或2條以上的附加激光出光通路中的部分附加激光出光通路中的振鏡分別被獨(dú)立地調(diào)焦以聚焦于被灼刻對(duì)象的同一聚焦區(qū)域。
7.如權(quán)利要求I所述的激光灼刻裝置，進(jìn)一步包括用于套裝所述激光灼刻裝置的外殼，在外殼中的對(duì)應(yīng)于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的位置上開(kāi)有通孔，每一個(gè)通孔安裝有百葉伸縮箱； 所述百葉伸縮箱被伸縮箱卡環(huán)卡裝于每一個(gè)點(diǎn)出光裝置的振鏡的鏡頭外環(huán)上； 伸縮箱壓套，壓裝在百葉伸縮箱的另一端。
8.一種用于激光灼刻裝置的至少兩點(diǎn)出光和獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻方法，其中，所述激光灼刻裝置包括激光器、擴(kuò)束鏡、動(dòng)態(tài)激光反射裝置、激光灼刻控制裝置和至少兩條激光光路，每一條激光光路均包括第一激光反射裝置、第二激光反射裝置、由振鏡組成的點(diǎn)出光裝置，所述方法包括以下步驟 將用于灼刻被灼刻對(duì)象的灼刻信息輸入到激光灼刻控制裝置中； 將被灼刻對(duì)象靜置或置于運(yùn)動(dòng)的生產(chǎn)流水線(xiàn)上，并使被灼刻對(duì)象體表朝向所述激光灼刻裝置的點(diǎn)出光裝置； 由所述激光灼刻控制裝置控制激光器發(fā)出激光束，經(jīng)擴(kuò)束鏡進(jìn)行擴(kuò)束，經(jīng)擴(kuò)束后的激光束入射到動(dòng)態(tài)激光反射裝置； 由所述激光灼刻控制裝置控制與所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置連接的驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)，以將所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置的出射光發(fā)射到至少兩條激光光路中的一條激光光路中的第一激光反射裝置，該第一激光反射裝置將出射光入射到該一條激光光路中的第二激光反射裝置，第二激光反射裝置的出射光入射到該一條激光光路中的振鏡并經(jīng)該振鏡出射； 獨(dú)立地對(duì)該一條激光光路中的點(diǎn)出光裝置的振鏡進(jìn)行調(diào)焦以使激光束聚焦于被灼刻對(duì)象的激光灼刻區(qū)域； 由激光灼刻控制裝置依據(jù)輸入的灼刻信息來(lái)控制振鏡的擺動(dòng)，利用擺動(dòng)的振鏡使激光束將所述灼刻信息灼刻在被灼刻對(duì)象表面。
9.如權(quán)利要求8所述的激光灼刻方法，其中，所述至少兩條激光光路為3條激光光路。
10.如權(quán)利要求9所述的激光灼刻方法，其中，當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置A時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第一激光光路； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置B時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第二激光光路； 當(dāng)所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置到位置C時(shí)，所述動(dòng)態(tài)激光反射裝置將激光束輸入到第三激光光路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多點(diǎn)出光和獨(dú)立調(diào)焦的激光灼刻裝置及方法。通過(guò)控制所述激光灼刻裝置中的動(dòng)態(tài)激光反射裝置使其介入不同的激光光路，從而使激光束能夠從一條所介入的激光光路中的點(diǎn)出光裝置出射到被灼刻對(duì)象上。通過(guò)根據(jù)預(yù)定灼刻信息來(lái)控制點(diǎn)出光裝置的振鏡的擺動(dòng)，從而使激光束在被灼刻對(duì)象上灼刻預(yù)定的信息。本發(fā)明中，每一激光光路中的點(diǎn)出光裝置中的振鏡都可通過(guò)焦距調(diào)整裝置獨(dú)立地進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號(hào)A22C17/10GK102699538SQ201210181588
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者原鵬, 吳政敏, 藍(lán)發(fā)興 申請(qǐng)人:北京志恒達(dá)科技有限公司