一种横向流动图形输出脉冲CO*激光打标机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种横向流动图形输出脉冲ＣＯ↓［２］激光打标机，由放电电极、光学谐振腔、制冷热交换系统、壳体、充排气系统、电源和外光路系统及光电控制系统组成，在全封闭壳体内按一定比例充以ＣＯ↓［２］气、Ｎ↓［２］气和Ｈｅ气的混合气体，其特征是安装在壳体内的横向流动风机和管翅式热交换器分别置于放电区的两侧，并与外部的制冷机组组成横向流动全封闭直冷式高效热交换系统。它保证了激光器在生产线上长时间连续稳定运行，同时提高了打标速率。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机，特别适用于在线激光防伪打标场合。
技术介绍
提高激光器的电光转换效率或激光输出能量，长时间在生产线上连续稳定运行，并获得分辨率高、大而清晰的激光标记是激光工作者长期追求的目标。中国专利之(1)ZL92104312.0公开了一种“用于激光打标机的激光谐振腔”，可提高激光输出能量的利用率。中国专利之(2)ZL97241463.0公开了“一种图形输出脉冲二氧化碳激光打标机”，基本解决了激光器在生产线上长时间连续稳定运行。但采用上述二项专利制成的激光器仍存在不足之处专利(1)及(2)所述的图形输出镜均为组合镜，由图形镜与常规输出窗口构成，该组合镜又与全反镜组成光学谐振腔，因此光学谐振腔由三块镜片组成，除比常规光学谐振腔多一个光学元件外，还由于图形中的细微线条或图形会造成衍射效应而导致图形分辨率降低，同时图形镜基材振荡光子轰击，其溅射出的微粒将沉积在输出镜面上，降低了输出窗口的透过率和使用寿命；专利(2)所述的制冷热交换系统与激光器放电腔体形成上、下独立结构，用一对圆管连接，右端圆管送入冷却后的工作气体，左端圆管抽除热的工作气体来完成工作气体的冷热循环，虽然制冷机有足够的制冷量，但由于管道通径不可能选得过大，仍造成冷的工作气体不能全部送入，而热的工作气体不能全部抽除，很难完成制冷换热的平衡，形成制冷筒的温度明显比激光筒的温度低，这种典型的“瓶颈效应”使制冷系统不能充分发挥作用，对激光器的连续稳定运行极其不利。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提出一种能提高图形清晰度和分辨率，使激光器充分冷却，保证激光器能长时间连续稳定的工作的横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机。为实现上述专利技术目的，本技术采用如下技术方案一种横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机，由放电电极、光学谐振腔、制冷热交换系统、壳体、充排气系统、电源和外光路系统及光电控制系统组成，在全封闭壳体内按一定比例充以CO2气、N2气和He气的混合气体，来维持激光器的正常工作。其特征是安装在壳体内的横向流动风机和管翅式热交换器分别置于放电区的两侧，并与外部的制冷机组组成的横向流动全封闭直冷式高效热交换系统。所述的光学谐振腔的输出镜为集激光窗口和掩模防伪标记图案于一体的图形输出镜，该图形输出镜由具有文字、图案特征的掩模透过部分和剩余的全反射部分构成。所述图形输出镜基体采用砷化镓或硒化锌晶体材料制作，其上具有文字、图案特征的掩膜透过部分镀介质膜，剩余的部分镀全反射膜，其透过率范围应为20-80％。本技术激光的波长为10.6μm，对玻璃、陶瓷、皮革、纸张、塑料、金属氧艺层、橡胶等绝大部分非金属有良好的刻蚀效果。利用本打标机打出的防伪标记与普通的激光书写标记不同，激光书写标记的文字和图案是一笔一笔写出来的，笔划的粗细由于聚焦作用不可改变。而本打标机打出的效果同盖图章一样是一次性“盖”上去的，因此它速度高，且笔划粗细可根据设计随意决定。本技术可广泛用于烟草、酒类、药品、食品、化妆品等商品的标记或防伪。本技术的优点在于1、本技术由于将前述专利(1)、(2)中的图形镜及常规输出窗口二者的功能由单一的一块图形输出镜取代，将专利(1)、(2)中三个镜片(即加装全反镜)组成的光学谐振腔还原到正常的由二个镜片组成的光学谐振空，除节省一块珍贵的镜片外，同时提高了图形的清晰度和分辨率，使其输出的激光束不再是普通圆形光束，而是特殊设计的专用图案，专用于商品标记成防伪时，普通人用肉眼就可很容易识别。2、由于将横流风机和热交换器安装在放电区的两侧，被制冷的工作气体全都在激光器筒体中，消除了前述专利(2)中的“瓶颈效应”，提高了激光器长时间地连续稳定运行和提高了放电重复频率(即提高了单位时间内的工作次数)。采用直冷式制冷热交换系统后使激光器不需冷却水就能工作也是本技术的特点之一。附图说明图1是本技术结构原理图。图2是图1中B-B剖面图。具体实施方式实施例1本技术由放电电极2、光学谐振腔、制冷热交换系统、全封闭圆筒形壳体3、充排气系统9、电源7、外光路系统、及光电控制系统8等组成。在全封闭壳体3内按一定比例充以CO2气、N2气和He气的混合气体10来实现激光器的正常工作。所述光学谐振腔是由全反镜1与集激光窗口和掩模防伪标记图案于一体的图形输出镜4构成，上述图形输出镜4又与外光路系统中的聚焦透镜5及被打标的工件6组成光学成像系统。该图形输出镜4采用砷化镓或硒化锌晶体材料，其上具有文字、图案特征的掩模透过部分镀介质膜，使其透过率接近100％；剩余的全反射部分镀全反射膜，如镀金或镀银等，整个图形输出镜4的透过率为20-80％，使输出的光能分布与掩模防伪标记图案一致，可在工件上打防伪标记。所述的制冷热交换系统由置于壳体3内放电电极2两侧、横向送风的横流风机12以及热交换器13和置于壳体外部的制冷压缩机组11构成。上述热交换器13采用管翅式热交换器，它与制冷压缩机组11相连，横流风机12位于热交换器13旁，向放电电极2横向送冷风，使激光器能获得良好的冷却效果。实施例2该实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处在于本实施例的光学谐振腔的输出镜是一个组合镜，由图形镜4与常规输出镜4’所组成，并与全反镜1组成光学谐振腔(1、4、4’)，而图形镜4和常规输出镜4’又与外光路系统中的聚焦透镜5及被打标工件6组成光学成像系统。权利要求1.一种横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机，由放电电极、光学谐振腔、制冷热交换系统、壳体、充排气系统、电源和外光路系统及光电控制系统组成，在全封闭壳体内按一定比例充以CO2气、N2气和He气的混合气体，其特征是安装在壳体内的横向流动风机和管翅式热交换器分别置于放电区的两侧，并与外部的制冷机组组成的横向流动全封闭直冷式高效热交换系统。2.按照权利要求1所述的横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机，其特征是所述光学谐振腔的输出镜为集激光窗口和掩膜防伪标记图案于一体的图形输出镜，该图形输出镜由具有文字、图案特征的掩膜透过部分和剩余的全反射部分构成。3.按照权利要求2所述的横向流动图形输出脉冲CO2激光打标机，其特征是所述图形输出镜基体采用砷化镓或硒化锌晶体材料，其上具有文字、图案特征的掩模图案部分镀透射介质膜，剩余部分镀全反射膜，其透过率范围应为20-80％。专利摘要本技术涉及一种横向流动图形输出脉冲CO文档编号B65B61/00GK2495556SQ01250270公开日2002年6月19日 申请日期2001年8月3日 优先权日2001年8月3日专利技术者龚志伟, 程祖海, 周小火 申请人:武汉华科激光防伪技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种横向流动图形输出脉冲ＣＯ↓［２］激光打标机，由放电电极、光学谐振腔、制冷热交换系统、壳体、充排气系统、电源和外光路系统及光电控制系统组成，在全封闭壳体内按一定比例充以ＣＯ↓［２］气、Ｎ↓［２］气和Ｈｅ气的混合气体，其特征是安装在壳体内的横向流动风机和管翅式热交换器分别置于放电区的两侧，并与外部的制冷机组组成的横向流动全封闭直冷式高效热交换系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚志伟，程祖海，周小火，
申请(专利权)人：武汉华科激光防伪技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]