CN105459619A - 一种激光标记系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于激光标记技术领域，提供一种激光标记系统及其控制方法，该系统包括：工控机、光纤激光器、1维位移系统、Z轴高度自适应系统、激光头、位置检测系统、旋转盘；其中，工控机分别与1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统、位置检测系统连接，所述旋转盘设于激光头下方。本发明控制系统及其控制方法功耗小，效率高，蚀刻精度高，能有效满足各种尺寸图案的蚀刻。
Description
技术领域
本发明属于激光标记技术领域，具体涉及一种激光标记系统及其控制方法。
背景技术
目前激光打标机对大幅面图形的打标主要采用二维来回扫描的方法实现，如说明书附图3所示，这种打标方式需要设置加速和减速区域，这样才能保证在打标区域的匀速运动，从而保证打标时图形的匀称；这种打标方式又由于机械的固有间隙和磨损间隙，在来回扫描过程中，线条容易形成错位，图形会产生毛边，如图4所示，影响图形效果。而如果采用单向扫描又会使加工时间翻倍，得不偿失。另大幅面图形的激光打标还有采用振镜区域扫描拼接方式，而这种打标方式打出的图形拼接处有明显线条，图形的整体性明显不足。
发明内容
本发明的目的是针对现有激光打标机的不足，提供一种激光标记系统及其控制方法，本发明功耗小，效率高，蚀刻精度高，能有效满足各种尺寸图案的蚀刻。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种激光标记系统，该系统包括：
工控机，用于控制1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统，接收位置检测系统传送的位置数据，同时进行激光标记图形的数据处理；
光纤激光器，用于激光标记的激光器，与激光头连接；
1维位移系统，用于控制激光头的平面位移，设有用于搭载激光头的小车；
Z轴高度自适应系统，用于控制激光头与工件的高度，与激光头固连；
激光头，用于将光纤激光器发出的激光束聚焦实现标记；
位置检测系统，用于向工控机实时传送1维位移系统中小车当前的位置；
旋转盘，用于搭载固定被标记工件；
其中，工控机分别与1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统、位置检测系统连接，所述旋转盘设于激光头下方。
本发明还提供一种上述的激光标记系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
（1）工控机对激光标记的图形进行计算处理，将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式，提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；
（2）工控机将开始标记指令发送到1维位移系统，1维位移系统将小车移动至标记起点，即旋转盘的中心点处；
（3）工控机控制旋转盘开始旋转，同时1维位移系统上的小车沿旋转盘半径向外移动，通过协调旋转盘的转动速度以及小车的移动速度，使小车的运动轨迹在旋转盘上的投影与步骤（1）中处理成的激光标记的图形螺旋线轨迹一致，并使螺旋线轨迹的线速度保持一致；
（4）位置检测系统实时向工控机传送小车的位置数据，工控机接收位置数据依照需进行激光标记处的轨迹数据控制激光头进行标记；并确认Z轴高度自适应系统的启动与停止；
（5）当1维位移系统上的小车运动到激光标记的图形最大边界后，标记结束，旋转盘减速停止，小车回到停靠点。
在上述技术方案中，步骤（1）所述对激光标记的图形进行计算处理的具体操作为预先将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式；计算提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；确定1维位移系统的小车的运动程序；确定旋转盘的运动程序；确定光纤激光器在标记轨迹中的出光程序；确定Z轴高度自适应系统开启与停止的控制程序。
本发明激光标记系统及其控制方法将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方进行标记加工，其功耗小，效率高，蚀刻精度高，能有效满足各种尺寸图案的蚀刻。
附图说明
图1为本发明系统的方框图。
图2为本发明系统的结构示意图。
图3为二维来回扫描的方法打标示意图。
图4为二维来回扫描的方法打标效果示意图。
图5为本发明打标方法原理示意图。
其中：1.1维位移系统，2.激光头，3.旋转盘，4.Z轴高度自适应系统5.光纤激光器。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示，本发明实施例提供一种激光标记系统，该系统包括：
工控机，用于控制1维位移系统1、旋转盘3、光纤激光器5、Z轴高度自适应系统4，接收位置检测系统传送的位置数据，同时进行激光标记图形的数据处理；
光纤激光器5，用于激光标记的激光器，与激光头2连接；
1维位移系统1，用于控制激光头的平面位移，设有用于搭载激光头的小车；
Z轴高度自适应系统4，用于控制激光头与工件的高度，与激光头2固连；
激光头2，用于将光纤激光器发出的激光束聚焦实现标记；
位置检测系统，用于向工控机实时传送1维位移系统中小车当前的位置；
旋转盘3，用于搭载固定被标记工件；
其中，工控机分别与1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统、位置检测系统连接，所述旋转盘设于激光头下方。
本实施例还提供一种上述的激光标记系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
（1）工控机对激光标记的图形进行计算处理，将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式，如图5所示，提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；
（2）工控机将开始标记指令发送到1维位移系统，1维位移系统将小车移动至标记起点，即旋转盘的中心点处；
（3）工控机控制旋转盘开始旋转，同时1维位移系统上的小车沿旋转盘半径向外移动，通过协调旋转盘的转动速度以及小车的移动速度，使小车的运动轨迹在旋转盘上的投影与步骤（1）中处理成的激光标记的图形螺旋线轨迹一致，并使螺旋线轨迹的线速度保持一致；
（4）位置检测系统实时向工控机传送小车的位置数据，工控机接收位置数据依照需进行激光标记处的轨迹数据控制激光头进行标记；并确认Z轴高度自适应系统的启动与停止；
（5）当1维位移系统上的小车运动到激光标记的图形最大边界后，标记结束，旋转盘减速停止，小车回到停靠点。
在上述技术方案中，步骤（1）所述对激光标记的图形进行计算处理的具体操作为预先将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式；计算提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；确定1维位移系统的小车的运动程序；确定旋转盘的运动程序；确定光纤激光器在标记轨迹中的出光程序；确定Z轴高度自适应系统开启与停止的控制程序。
本发明的上述实例仅仅为清楚说明本发明所作的举例，而非本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (3)
1.一种激光标记系统，其特征在于该系统包括：
工控机，用于控制1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统，接收位置检测系统传送的位置数据，同时进行激光标记图形的数据处理；
光纤激光器，用于激光标记的激光器，与激光头连接；
1维位移系统，用于控制激光头的平面位移，设有用于搭载激光头的小车；
Z轴高度自适应系统，用于控制激光头与工件的高度，与激光头固连；
激光头，用于将光纤激光器发出的激光束聚焦实现标记；
位置检测系统，用于向工控机实时传送1维位移系统中小车当前的位置；
旋转盘，用于搭载固定被标记工件；
其中，工控机分别与1维位移系统、旋转盘、光纤激光器、Z轴高度自适应系统、位置检测系统连接，所述旋转盘设于激光头下方。
2.一种如权利要求1所述的激光标记系统的控制方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
（1）工控机对激光标记的图形进行计算处理，将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式，提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；
（2）工控机将开始标记指令发送到1维位移系统，1维位移系统将小车移动至标记起点，即旋转盘的中心点处；
（3）工控机控制旋转盘开始旋转，同时1维位移系统上的小车沿旋转盘半径向外移动，通过协调旋转盘的转动速度以及小车的移动速度，使小车的运动轨迹在旋转盘上的投影与步骤（1）中处理成的激光标记的图形螺旋线轨迹一致，并使螺旋线轨迹的线速度保持一致；
（4）位置检测系统实时向工控机传送小车的位置数据，工控机接收位置数据依照需进行激光标记处的轨迹数据控制激光头进行标记；并确认Z轴高度自适应系统的启动与停止；
（5）当1维位移系统上的小车运动到激光标记的图形最大边界后，标记结束，旋转盘减速停止，小车回到停靠点。
3.根据权利要求2所述的激光标记系统的控制方法，其特征在于：步骤（1）所述对激光标记的图形进行计算处理的具体操作为预先将激光标记的图形处理成螺旋线轨迹方式；计算提取出螺旋线上需进行激光标记处的轨迹数据；确定1维位移系统的小车的运动程序；确定旋转盘的运动程序；确定光纤激光器在标记轨迹中的出光程序；确定Z轴高度自适应系统开启与停止的控制程序。
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- 2015-12-30 CN CN201511012022.0A patent/CN105459619B/zh active Active
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