1 引言
?BWWb
59EAqz[: 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、會聚在工件表面的激光光束對目標(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、運行成本低、環(huán)境污染小、易于用計算機控制等優(yōu)點,已經(jīng)成為激光重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。
c6?5?_ne ,t)mCgbcO 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。
% yJs"% .Hgiru& 振鏡式在線激光打標(biāo)的原理如下:
3>S.wyMR4 R;;)7|;~ 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、平場聚焦鏡會聚到生產(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,從而打出相應(yīng)的標(biāo)記。
_IgG8)k; &/7GhZRt 2 掃描方案的實現(xiàn)
C?E;sRr0 yGN<.IP75 由于在線打標(biāo)的標(biāo)記工作面是隨生產(chǎn)線運動的,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)記線會因為生產(chǎn)線的運動發(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)鍵在于如何實現(xiàn)對生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補償,確保打標(biāo)機的精確定位。
c)Y I3G$ |
C2k( 2.1掃描方案分析
g5T~%t5lo w$&10 生產(chǎn)線的運動方向與打標(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,首先給X軸振鏡預(yù)置一個與生產(chǎn)線相同的速度分量,就可以實現(xiàn)對其速度的補償,這樣就可以像靜態(tài)打標(biāo)一樣進(jìn)行標(biāo)記了。然而在實際操作中,上述補償校正方案操作起來非常困難,因為掃描振鏡的內(nèi)部是用一個精密步進(jìn)電機控制的,并且步進(jìn)電機的轉(zhuǎn)動角速度是固定的。我們對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,要想實現(xiàn)對其偏轉(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。這種補償方案軟件開發(fā)非常困難。
Y
%<B,