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　　摘要：本文論述了振鏡式激光打標(biāo)掃描方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程，通過對(duì)振鏡掃描速度的補(bǔ)償解決了由于生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)而造成的打標(biāo)字符傾斜問題，并且有效提高了打標(biāo)的速度，實(shí)現(xiàn)了在不同速度生產(chǎn)線對(duì)不同材質(zhì)進(jìn)行打標(biāo)。  qn}VW0!  
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    1 引言  ;.R) uCd{=  
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　　激光打標(biāo)生產(chǎn)工藝是廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，它是利用適當(dāng)能量密度的、會(huì)聚在工件表面的激光光束對(duì)目標(biāo)表面掃描，使材料發(fā)生物理或化學(xué)變化，在表面上形成痕跡，從而形成標(biāo)記的過程。它具有應(yīng)用范圍廣、打標(biāo)速度快、性能穩(wěn)定、質(zhì)量高、運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、易于用計(jì)算機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為激光重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。  /{I-gjovy  
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　　在各種打標(biāo)方式中，振鏡式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣，可進(jìn)行矢量打標(biāo)，也可以標(biāo)記點(diǎn)陣字符，且標(biāo)記范圍可調(diào)，標(biāo)記速度也較快，因而成為目前的主流打標(biāo)方式，并被認(rèn)為代表了未來激光打標(biāo)的發(fā)展方向。  `
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    振鏡式在線激光打標(biāo)的原理如下：  G"6XJY
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    激光器輸出的激光依次經(jīng)過X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦鏡會(huì)聚到生產(chǎn)線的工件表面上，通過控制X軸、Y軸掃描振鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)可以控制激光光束在材料表面的X軸方向（平行于生產(chǎn)線方向）和Y軸方向（垂直于生產(chǎn)線方向）上任意移動(dòng)，從而打出相應(yīng)的標(biāo)記。  0[7"Lhpd  
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    2 掃描方案的實(shí)現(xiàn)  ]z#Ita;  
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　　由于在線打標(biāo)的標(biāo)記工作面是隨生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)的，所以在打標(biāo)過程中垂直于生產(chǎn)線方向（Y軸方向）的標(biāo)記線會(huì)因?yàn)樯�產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)發(fā)生一定角度的傾斜，生產(chǎn)線速度越快傾斜角度越大，所以要在生產(chǎn)線上的工件表面打出精美的標(biāo)記，關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償，確保打標(biāo)機(jī)的精確定位。 }"kF<gG1  
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    2.1掃描方案分析  +4[9Eb'k=  
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　　生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)方向與打標(biāo)振鏡X軸的偏轉(zhuǎn)方向相同，那么在進(jìn)行打標(biāo)操作時(shí)，首先給X軸振鏡預(yù)置一個(gè)與生產(chǎn)線相同的速度分量，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其速度的補(bǔ)償，這樣就可以像靜態(tài)打標(biāo)一樣進(jìn)行標(biāo)記了。然而在實(shí)際操作中，上述補(bǔ)償校正方案操作起來非常困難，因?yàn)閽呙枵耒R的內(nèi)部是用一個(gè)精密步進(jìn)電機(jī)控制的，并且步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度是固定的。我們對(duì)掃描振鏡只能控制其偏轉(zhuǎn)角度的大小，而不能控制其偏轉(zhuǎn)線速度，而對(duì)固定角速度的掃描振鏡來講，它在平行于生產(chǎn)線的X軸方向上的線速度是不穩(wěn)定的，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)其偏轉(zhuǎn)線速度的控制，保證掃描振鏡速度與生產(chǎn)線同步，只能將掃描振鏡的整個(gè)偏轉(zhuǎn)過程分解為多步完成，通過調(diào)節(jié)步與步之間的延遲時(shí)間調(diào)節(jié)其偏轉(zhuǎn)線速度，從而使其偏轉(zhuǎn)線速度與生產(chǎn)線速度同步。這種補(bǔ)償方案軟件開發(fā)非常困難。  Y^8'P /A  
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    由于難以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行直接補(bǔ)償。又因?yàn)榧す獯驑?biāo)首先把要利用控制軟件把需要標(biāo)記的信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣信息，然后在相應(yīng)位置進(jìn)行打點(diǎn)操作，我們考慮不直接對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償，而是對(duì)所要標(biāo)記的點(diǎn)進(jìn)行位置補(bǔ)償。具體分析如下： :j/sTO=  
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    設(shè)生產(chǎn)線速度為V1振鏡掃描速度為V2，點(diǎn)陣字符每列中相鄰點(diǎn)間距為S1 ， 則Y軸振鏡由前一點(diǎn)掃描到下一點(diǎn)的時(shí)間為： n5tsaU;  
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（1）而在這段時(shí)間內(nèi)由于生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)而造成的位置偏移： 5as5{"l  
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    （2）由于點(diǎn)陣字符的點(diǎn)間距離較小，所以T1約等于振鏡的小角度響應(yīng)時(shí)間。這樣在標(biāo)記每個(gè)點(diǎn)時(shí)，按照該點(diǎn)原本的位置坐標(biāo)加上由于生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)造成的位置偏移，得到該點(diǎn)的實(shí)際位置坐標(biāo)，而控制X軸及Y軸振鏡直接按該點(diǎn)的實(shí)際坐標(biāo)偏轉(zhuǎn)到相應(yīng)位置進(jìn)行打點(diǎn)操作。這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)在線打標(biāo)，并且提高了標(biāo)記速度。 GsiKL4|mj  
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