用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳和制造用于将电磁辐射束导向目标的头部的方法技术

提供了一种用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳，该外壳包括：入口，其用于接收流体；空腔，其用于包围用于控制打标头部内的辐射束的光学路径的至少一个部件；针对流体的出口；第一通道，其限定从入口到空腔的第一流体路径；和第二通道，其限定从空腔到出口的第二流体路径。当用于控制辐射束的光学路径的所述至少一个部件被包围在空腔内时，外壳和所述至少一个部件在第一通道和第二通道之间进一步限定第三通道。第一通道、第二通道和第三通道构造成将流体与头部内的辐射束的光学路径隔离。还提供了一种制造用于将电磁辐射束导向目标的头部的方法。标的头部的方法。标的头部的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳和制造用于将电磁辐射束导向目标的头部的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳和一种制造用于将电磁辐射束导向目标的头部的方法。

技术介绍

[0002]辐射打标系统(例如，激光打标系统)可用于针对各种类型的制品或产品的生产线中——例如，它们可用来在穿过生产线的物品上印上条形码、唯一识别标记、有效期或其它信息。
[0003]激光打标系统包括用于提供激光束的激光源和用于将激光束导向产品的打标头部。打标头部容纳将激光束安全地且有效地导向产品所需的多个部件。
[0004]考虑到将激光束安全地且有效地导向和投射到产品上所需的多个部件的数量和大小，打标头部典型地是大而笨重的。应希望提供一种较小的打标头部。然而，较小的头部对打标头部和系统施加了额外的约束。打标头部内的部件生成大量的热量，并且较小的打标头部意味着存在较少的空间来耗散热量。这可能带来部件和/或打标头部过热和/或对其的潜在损坏的问题。
[0005]此外，当激光束投射到产品上时，辐射与产品的相互作用可导致物质(例如，诸如烟雾的气体物质和/或诸如颗粒碎片的固体物质)的产生。如果该物质没有有效地耗散，则烟雾可能是令人不快和/或对用户有害的，并且任何固体物质可能向上偏转回到打标头部，潜在地造成打标头部的损坏。
[0006]应希望提供一种针对用于将电磁辐射束导向目标的头部的有效冷却系统。应希望提供一种针对用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳，特别是紧凑的外壳，其减轻或克服了上面提及的问题中的一个或多个。

技术实现思路

[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于将电磁辐射束导向产品的头部的外壳，该外壳包括：入口，其用于接收流体；空腔，其用于包围用于控制头部内的辐射束的光学路径的至少一个部件；针对流体的出口；第一通道，其限定从入口到空腔的第一流体路径；和第二通道，其限定从空腔到出口的第二流体路径；其中，当用于控制辐射束的光学路径的所述至少一个部件被包围在空腔内时，外壳和所述至少一个部件在第一通道和第二通道之间进一步限定第三通道；并且其中，第一通道、第二通道和第三通道构造成将流体与头部内的辐射束的光学路径隔离。
[0008]因此，第三通道限定通过空腔并围绕部件的外表面的流体路径。当诸如压缩空气的冷却流体由外壳接收并流过第三通道时，冷却流体经过部件以对其进行冷却。
[0009]用于具有这种特定构造的打标头部的外壳提供了更紧凑的打标头部，这是非常有利的。
[0010]外壳设置成具有设计成包围打标头部的部件的空腔，该部件负责生成驻留在打标头部中的大部分热量，特别是用于控制将辐射束导向通过打标头部的反射镜的位置的致动器。通过将冷却流体导向到该特定部件，所提供的冷却将对降低打标头部的整体温度具有更大的影响。
[0011]此外，空腔和第一和第二通道以这种方式布置，使得第三通道仅通过提供外壳和部件本身而产生。由于第三通道通过提供部件本身而产生，第三通道必须包围部件的外表面，在该外表面处，第三通道旨在提供冷却。这减少了冷却该部件所需的零件的数量。
[0012]外壳使得能够在将冷却流体与辐射束的光学路径隔离以防止与辐射束的任何干涉，并且因此防止由于任何这种干涉而可能出现的任何复杂情况的同时进行这种冷却。
[0013]因此，外壳为冷却流体，特别是压缩空气提供了高效的路径，以从入口经过待冷却的部件并朝向出口传递，以耗散打标头部内的热量。
[0014]照此，外壳因此为用于辐射打标系统的打标头部提供了改进的冷却系统，该冷却系统允许打标头部的部件在打标头部内更紧密地放置在一起而不过热。由于打标头部的部件可更紧密地放置在一起，外壳和因此打标头部可被制造得更紧凑。
[0015]空腔可构造成将用于控制辐射束的光学路径的所述至少一个部件包围在头部内。
[0016]外壳可构造成与用于将所述至少一个部件支撑在空腔内的支撑构件配合，其中，外壳构造成与支撑构件和所述至少一个部件配合，以用于将所述至少一个部件包围在空腔内。
[0017]所述至少一个部件可能需要以某种方式支撑在头部内。因此，通过使用支撑构件(其在任何情况下都可能是需要的)来限定用于冷却所述至少一个部件的通道，可减少所需零件的数量，从而允许提供更紧凑的头部。
[0018]支撑构件可包括凹入部分，当支撑构件在空腔内支撑所述至少一个部件时，该凹入部分用于与空腔和所述至少一个部件配合，其中，外壳、所述至少一个部件和支撑构件限定第三通道的至少一部分，和/或其中，空腔和凹入部分提供第三通道。外壳、所述至少一个部件和支撑构件可限定第三通道。
[0019]这可提供限定用于冷却所述至少一个部件的通道的有效方式。由于支撑构件可围绕所述至少一个部件的整个外表面延伸，其可提供较长的流体路径和因此增强的冷却。
[0020]外壳可包括第二空腔，用于包围用于控制打标头部内的激光束的光学路径的至少一个第二部件，并且其中，外壳限定第四通道，该第四通道限定从第三通道到第二通道的流体路径，并且其中，第四通道流体连接到第二空腔，其中，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道构造成将流体与头部内的辐射束的光学路径隔离。
[0021]这可为头部提供特别有效的冷却系统。用于控制激光束通过头部的光学路径的致动器可在非常高的频率下操作，从而生成显著量的热量。通过提供能够将流体导向到两个致动器的外壳，可实现更大的冷却效果。当头部具有平行致动器构造时，这可能特别有效，因为头部可被制造得更紧凑，致动器可被更靠近地放置在一起，并且因此可能需要增强的
冷却。
[0022]第二空腔可构造成包围用于控制头部内的辐射束的光学路径的所述至少一个第二部件。
[0023]当用于控制辐射束的光学路径的所述至少一个第二部件被包围在第二空腔内时，外壳和所述至少一个第二部件在第四通道和第二通道之间限定第五通道，其中，第一通道、第二通道、第三通道、第四通道和第五通道构造成将流体与头部内的辐射束的光学路径隔离。
[0024]由于第五通道可通过提供部件本身而产生，第五通道必须包围部件的外表面，在该外表面处，第五通道旨在提供冷却。这可减少冷却部件所需的零件的数量。因此，第五通道可限定穿过第二空腔并围绕第二部件的外表面的流体路径。当诸如压缩空气的冷却流体由外壳接收并流过第五通道时，冷却流体经过第二部件以对其进行冷却。
[0025]第一空腔可限定第一纵向轴线，并且第二空腔可限定第二纵向轴线，并且其中，第一纵向轴线可基本上平行于第二纵向轴线和/或头部的纵向轴线。
[0026]这可提供如上面所提及的平行致动器构造，其中致动器可被更靠近地放置在一起，并且因此可能需要增强的冷却。
[0027]第三通道可围绕所述至少一个第一部件的整个圆周延伸。第五通道可围绕所述至少一个第二部件的整个圆周延伸。
[0028]出口可流体连接到引导部分，并且引导部分可布置成接收来自出口的流体并且将流体相对于光学元件且横跨光学元件以预定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于将电磁辐射束导向目标的头部的外壳，所述外壳包括：入口，其用于接收流体；空腔，其用于包围用于控制所述头部内的所述辐射束的所述光学路径的至少一个部件；针对所述流体的出口；第一通道，其限定从所述入口到所述空腔的第一流体路径；和第二通道，其限定从所述空腔到所述出口的第二流体路径；其中，当用于控制所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个部件被包围在所述空腔内时，所述外壳和所述至少一个部件在所述第一通道和所述第二通道之间进一步限定第三通道；并且其中，所述第一通道、第二通道和第三通道构造成将所述流体与所述头部内的所述辐射束的所述光学路径隔离。2.根据权利要求1所述的外壳，其中，所述外壳构造成与用于将所述至少一个部件支撑在所述空腔内的支撑构件配合，其中，所述外壳构造成与所述支撑构件和所述至少一个部件配合，以用于将所述至少一个部件包围在所述空腔内。3.根据权利要求2所述的外壳，其中，所述支撑构件包括凹入部分，当所述支撑构件在所述空腔内支撑所述至少一个部件时，所述凹入部分用于与所述空腔和所述至少一个部件配合，其中，所述外壳、所述至少一个部件和所述支撑构件限定所述第三通道的至少一部分，和/或其中，所述空腔和所述凹入部分提供所述第三通道的至少一部分。4.根据前述权利要求中的任一项所述的外壳，其中，所述外壳包括第二空腔，用于包围用于控制所述打标头部内的所述激光束的所述光学路径的至少一个第二部件，并且其中，所述外壳限定第四通道，所述第四通道限定从所述第三通道到所述第二通道的流体路径，并且其中，所述第四通道流体连接到所述第二空腔，其中，所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道构造成将所述流体与所述头部内的所述辐射束的所述光学路径隔离。5.根据权利要求4所述的外壳，其中，当用于控制所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个第二部件被包围在所述第二空腔内时，所述外壳和所述至少一个第二部件在所述第四通道和所述第二通道之间限定第五通道，其中，所述第一通道、第二通道、第三通道、第四通道和第五通道构造成将所述流体与所述头部内的所述辐射束的所述光学路径隔离。6.根据权利要求4或5中的任一项所述的外壳，其中，所述第一空腔限定第一纵向轴线，并且所述第二空腔限定第二纵向轴线，并且其中，所述第一纵向轴线基本上平行于所述第二纵向轴线和所述头部的纵向轴线。7.根据前述权利要求中的任一项所述的外壳，其中，所述出口流体连接到引导部分，并且所述引导部分布置成接收来自所述出口的流体并且将所述流体相对于包括所述头部的光学元件的平面以预定角度并且朝向发射的辐射导向，所述辐射穿过所述头部的光学元件从所述头部发射。8.根据权利要求7所述的外壳，其中，所述引导部分包括以预定角度布置的至少一个表面，并且其中，所述至少一个表面布置成接收来自所述出口的流体并以预定角度导向所述流体。
9.根据权利要求7或8所述的外壳，其中，所述头部限定纵向轴线，并且其中，所述头部构造成在基本上平行于所述纵向轴线的方向上将辐射束导向出所述头部，并且其中，所述预定角度为基本上45度。10.根据权利要求7或8所述的外壳，其中，所述头部限定纵向轴线，并且其中，所述头部构造成在基本上横向于所述纵向轴线的方向上将辐射束导向出所述头部，并且其中，所述预定角度为基本上60度。11.根据前述权利要求中的任一项所述的外壳，其中，用于控制所述头部内的所述辐射束的光学路径的所述至少一个部件是第一致动器，所述第一致动器构造成使辐射转向机构的第一光学元件围绕第一旋转轴线旋转，和/或其中，用于控制所述头部内的所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个第二部件是第二致动器，所述第二致动器构造成使第二光学元件围绕第二旋转轴线旋转，并且可选地其中，所述第一致动器和/或所述第二致动器包括检流计马达。12.根据前述权利要求中的任一项所述的外壳，其中，所述电磁辐射是激光，和/或其中，所述头部是打标头部。13.一种用于将电磁辐射束导向目标的头部，所述头部包括：(a)用于所述头部的外壳，所述外壳包括：入口，其用于接收流体；空腔，其用于包围用于控制所述头部内的所述辐射束的所述光学路径的至少一个部件；针对所述流体的出口；第一通道，其限定从所述入口到所述空腔的第一流体路径；和第二通道，其限定从所述空腔到所述出口的第二流体路径；和(b)用于控制所述打标头部内的所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个部件，其中，当用于控制所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个部件被包围在所述空腔内时，所述外壳和所述至少一个部件在所述第一通道和所述第二通道之间进一步限定第三通道；并且其中，所述第一通道、第二通道和第三通道构造成将所述流体与所述头部内的所述辐射束的所述光学路径隔离。14. 根据权利要求13所述的头部，其中，所述头部包括用于将所述至少一个部件支撑在所述空腔内的支撑构件，其中，所述支撑构件构造成与所述外壳和所述至少一个部件配合，以用于将所述至少一个部件包围在所述空腔内。15.根据权利要求14所述的头部，其中，所述支撑构件包括凹入部分，当所述支撑构件在所述空腔内支撑所述至少一个部件时，所述凹入部分用于与所述空腔和所述至少一个部件配合，并且其中，所述外壳、所述至少一个部件和所述支撑构件限定所述第三通道的至少一部分，和/或其中，所述空腔和所述凹入部分提供所述第三通道的至少一部分。16.根据权利要求13至15中的任一项所述的头部，其中，所述外壳包括第二空腔，用于包围用于控制所述头部内的所述激光束的所述光学路径的至少一个第二部件，并且其中，所述外壳限定第四通道，所述第四通道限定从所述第三通道到所述第二通道的流体路径，
并且其中，所述第四通道布置成将流体传送到所述第二空腔，其中，所述第一通道、第二通道、第三通道和第四通道构造成将所述流体与所述头部内的所述辐射束的所述光学路径隔离，并且其中，所述打标头部还包括用于控制所述头部内的所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个第二部件。17.根据权利要求16所述的头部，其中，当用于控制所述辐射束的所述光学路径的所述至少一个第二部件被包围在所述第二空腔内时，所述外壳和所述至少一个第二部件在所述第四通道和第二通道之间限定第五通道。18.根据权利要求13至17中的任一项所述的头部，其中，所述第一空腔限定第一纵向轴线，并且所述第二空腔限定第二纵向轴线，并且其中，所述第一纵向轴线基本上平行于所述第二纵向轴线和/或所述头部的纵向轴线。19.根据权利要求13至18中的任一项所述的头部，其中，所述头部包括用于从所述头部发射所述辐射束的光学元件组件，其中，所述光学元件组件包括第一光学元件和第二光学元件，所述第一光学元件布置成接收将从所述头部发射的所述辐射束，所述第二光学元件布置成覆盖所述第一光学元件并接收从所述第一光学元件发射的所述辐射束，以用于从所述头部发射所述辐射束。20.根据权利要求13至19中的任一项所述的头部，其中，所述头部包括光学元件，辐射穿过所述光学元件从所述头部发射，并且其中，所述头部包括引导部分，所述引导部分布置成接收来自所述出口的流体并且将所述流体相对于包括所述头部的光学元件的平面以预定角度并且朝向发射的辐射导向，辐射穿过所述光学元件从所述头部发射。21.根据权利要求20所述的头部，其中，所述引导部分包括以预定角度布置的至少一个表面，并且其中，所述至少一个表面布置成接收来自所述出口的流体并以预定角度导向所述流体。22.根据权利要求20或21所述的头部，其中，所述头部限定纵向轴线，并且其中，所述头部构造成在基本上平行于所述纵向轴线的方向上将辐射...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：傲科激光应用技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：