CN109590611A - 多卡多头协同控制系统 - Google Patents
多卡多头协同控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109590611A CN109590611A CN201811546752.2A CN201811546752A CN109590611A CN 109590611 A CN109590611 A CN 109590611A CN 201811546752 A CN201811546752 A CN 201811546752A CN 109590611 A CN109590611 A CN 109590611A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- axis
- galvanometer
- laser
- mark
- card
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
- B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明涉及激光精密加工技术领域,公开了一种多卡多头协同控制系统,包括机架、光学平台、多个激光打标装置和工控电脑,激光打标装置包括Z轴升降机构、打标头垫板和激光振镜打标头,机架内还设置有与激光打标装置数量对应的激光器和激光振镜打标头电控机箱,还设置有一个工控电脑机箱,激光振镜打标头电控机箱内设置有控制卡,每个控制卡有编号,工控电脑内安装有多卡多头协同打标软件。本发明中的每个激光振镜打标头可以通过多卡多头协同打标软件同时控制多个XY振镜模块协同工作,每个XY振镜模块可以独立打标,也可以配合进行打标,多个激光振镜打标头同时对一个工件标刻时,提升了工作效率,降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及激光精密加工技术领域,具体涉及多卡多头协同控制系统。
背景技术
激光自发明以来,凭借着自身优良的特性,在工业加工、医疗美容、科学研究等领域获得了极为广泛的应用,激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。随着现代激光标刻应用领域的不断扩展,对激光制造的设备系统小型化,高效率和集成化的要求也越来越高,普通激光标刻通常采用一台激光器搭配一个动态聚焦系统的方式,即一台一机的方式进行工作,虽然打标速度很快,但在集成电路标刻等应用中仍达不到打标速度的要求。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种能够在同一幅面下同时控制多个激光振镜打标头,并且能够实现标刻位置完全重合、各类参数能够独立设置的多卡多头协同控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:多卡多头协同控制系统,包括机架,所述机架上方安装有光学平台,机架的四个角安装有地脚,所述光学平台上安装有多个激光打标装置并且处于一条直线上,激光打标装置之间的间距相等,所述光学平台上还设置有工控电脑;所述激光打标装置包括安装在光学平台上的Z轴升降机构,Z轴升降机构的驱动端上设置有打标头垫板,所述打标头垫板与Z轴升降机构垂直设置,打标头垫板上安装有激光振镜打标头;所述激光振镜打标头包括激光振镜机构和安装在激光振镜机构上的光纤耦合器,所述激光振镜机构包括Z轴动态箱体和安装在Z轴动态箱体前方的XY振镜模块,所述Z轴动态箱体内设置有Z轴动态模块,Z轴动态模块与XY振镜模块对应,所述XY振镜模块设置在Z轴动态箱体前方,所述Z轴动态箱体的第一侧壁上开设有供光纤耦合器的激光射入的激光入射孔,所述XY振镜模块的第七侧壁与所述Z轴动态箱体的第二侧壁连接;所述Z轴动态模块包括设置在Z轴动态箱体第二侧壁上的Z轴镜筒,所述Z轴镜筒内嵌有两个聚焦镜片,所述XY振镜模块与Z轴镜筒相对处设有第一通孔,所述Z轴动态箱体的第三侧壁内侧安装有直线导轨,直线导轨上嵌有滑座,直线导轨的方向为激光入射孔往Z轴镜筒方向,所述滑座上连接有动态聚焦Z轴装置,动态聚焦Z轴装置上设置有Z轴镜座,所述Z轴镜座内嵌有聚焦Z轴镜片,动态聚焦Z轴装置靠近激光入射孔处设置有限制光束的光阑,所述聚焦Z轴镜片与光阑圆孔同轴,所述动态聚焦Z轴装置一侧设置有螺母转接件,所述螺母转接件一侧与动态聚焦Z轴装置连接,螺母转接件靠近第一侧壁的一端与设置在第一侧壁上的调焦旋钮连接,所述Z轴镜筒和Z轴镜座上设置有挡光板,所述Z轴动态箱体内还设置有Z轴驱动板和Z轴DA卡;所述机架内设置有与激光打标装置数量对应的激光器、激光振镜打标头电控机箱,还设置有一个工控电脑机箱,所述激光振镜打标头电控机箱内设置有控制卡,并对每个控制卡进行编号,所述工控电脑内安装有多卡多头协同打标软件。
进一步的是:所述Z轴升降机构包括固定在光学平台上的支架,所述支架上固定有Z轴壳体,所述Z轴壳体垂直于光学平台,所述Z轴壳体内Z轴方向平行设置有两根滑轨,所述滑轨上设置有与滑轨配合使用的滑块,所述两根滑轨中间设置有丝杆,所述丝杆上设置有与丝杆配合使用的螺母,所述螺母上连接有驱动板,所述Z轴壳体远离光学平台的一端设置有与丝杆连接用来调节螺母上下移动的驱动机构,所述滑块与所述驱动板连接,使得驱动板能够在驱动机构的作用下上下移动。
进一步的是:所述XY振镜模块内部设置有内支架,内支架内部设有空腔,所述XY振镜模块的第四侧壁上开设有保护窗口,所述保护窗口内嵌有保护镜片,保护窗口和第一通孔分别与空腔连通,所述XY振镜模块的第五侧壁内侧靠近第四侧壁设置有Y振镜,Y振镜伸入到空腔中,Y振镜包括Y轴电机和与Y轴电机的端部连接的Y镜片,所述XY振镜模块的第六侧壁内侧安装有X振镜,X振镜包括X轴电机和与X轴电机的端部连接的X镜片,所述XY振镜模块内部还安装有X轴驱动板、Y轴驱动板和XY轴DA卡;所述X轴驱动板上集成有X振镜的驱动电路,Y轴驱动板上集成有Y振镜的驱动电路。
进一步的是:所述激光入射孔的中心、聚焦镜片的中心、第一通孔的中心、Z轴镜片的中心和光阑圆孔的中心位于同一水平直线上。
进一步的是:所述多卡多头协同打标软件包括以下步骤:
步骤一:在安装有多卡多头协同打标软件的工控电脑中完成多卡多头协同打标软件使用的基础配置,使得所使用的控制卡信息能与多卡多头协同打标软件参数匹配,打开多卡多头协同打标软件可正确连接至控制卡上;本步骤中使用的多卡多头协同打标软件分为Server端以及Client端,通过Server端控制打标对象的绘制和导入、打标文件的修改及标刻系统的控制;在Server端中选择控制卡编号,可打开相应的Client端,在Client端中修改该标刻系统的标刻参数以及振镜系统参数;
步骤二:使用水平仪测量光学平台的平面度,使其处于水平状态;
步骤三:使用高度尺配合多卡多头协同打标软件测量每个Z轴升降机构的运行精度,并且使用百分表以及三角尺配合测量每个Z轴升降机构的垂直度;
步骤四:使用水平仪测量每个激光振镜打标头顶平面的水平状态,保持与光学平台平行;
步骤五:分别调节每个激光振镜打标头的高度,并且找到其焦距点位置,该位置处出光最强;
步骤六:在Server端导入配套控制卡授权码,通过选择不同的控制卡编号,打开控制卡对应Client端,在Server端插入标刻对象,在各Client端配置标刻参数,在光学平台上放置平整的不锈钢板,将不锈钢板分别置于振镜正下方,进行循环标刻操作,通过调整各个激光振镜打标头中的Z轴动态模块位置,找到出光最强的位置,确定焦点位置;
步骤七:寻找激光振镜打标头标刻的公共区域,公共区域中心位置确定为库文件中心位置,依次对激光振镜打标头中的XY振镜模块的平面库文件校对,校对完成后使用直尺或者二次元测量平台验证库文件;
步骤八:以步骤七中校对库文件为基准,依次校正剩余激光振镜打标头的库文件并验证库文件的准确性;
步骤九:将表面平整的待打标工件放置在光学平台上,对物体进行网格打标,若所有XY振镜模块的标刻网格完全重合,则库文件符合要求;
步骤十:分别对每个激光振镜打标头中的XY振镜模块进行Z向库文件校对,以底平面尺寸为标准,使得每层标刻尺寸一致;
步骤十一:在Server端中导入标刻对象模型以及标刻图形,对模型以及标刻对象进行位置的调整,将待标刻工件放置于光学平台上,并确保该工件位于多个XY振镜模块正下方,通过调节打标头垫板的高度,确定工件标刻高度;在Server软件中对待标刻工件进行贴图操作,然后分别打开控制多个XY振镜模块的Client软件,配制系统参数以及标刻参数,Server软件中控制多个激光振镜打标头出光标刻。
本发明的有益效果是:
本发明中的每个激光振镜打标头可以通过多卡多头协同打标软件同时控制多个XY振镜模块协同工作,每个XY振镜模块可以独立打标,也可以配合进行打标,并且还减少了激光振镜机构标刻过程中的调试环节;多个激光振镜打标头同时对一个工件标刻时,提升了工作效率,降低了成本。
本发明多卡多头协同控制系统中的多卡多头协同打标软件可以控制相邻两个激光打标头之间的间距,可以进行多个激光振镜打标头近距离标刻操作,激光振镜打标头的水平位置方便调焦。
附图说明
图1为多卡多头协同控制系统结构示意图;
图2为激光振镜机构的结构示意图;
图3为激光振镜机构局部剖开示意图;
图4为动态聚焦Z轴装置结构示意图。
图中标记为:2、激光振镜打标头;10、Z轴动态箱体;101、激光入射孔;110、第一侧壁;120、第二侧壁;121、Z轴镜筒;122、聚焦镜片;125、挡光板;126、Z轴驱动板;130、调焦旋钮;141、直线导轨;142、动态聚焦Z轴装置;143、螺母转接件;144、Z轴镜座;145、光阑;146、光阑圆孔;150、第三侧壁;20、XY振镜模块;210、第一通孔;220、保护窗口;221、保护镜片;230、内支架;231、Y振镜;232、Y镜片;233、X振镜;234、X镜片;240、第四侧壁;241、Y轴驱动板;242、X轴驱动板;248、第五侧壁;270、第六侧壁;41、机架;42、光学平台;43、地脚;44、Z轴升降机构;45、打标头垫板;5、光纤耦合器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1、图2和图3所示的多卡多头协同控制系统,包括机架41,所述机架41上方安装有光学平台42,机架41的四个角安装有地脚43,所述光学平台42上安装有多个激光打标装置并且处于一条直线上,激光打标装置之间的间距相等,所述光学平台42上还设置有工控电脑;所述激光打标装置包括安装在光学平台42上的Z轴升降机构44,Z轴升降机构44的驱动端上设置有打标头垫板45,所述打标头垫板45与Z轴升降机构44垂直设置,打标头垫板45上安装有激光振镜打标头2,所述激光振镜打标头2可以在打标头垫板45上旋转方向,然后根据所需方向进行固定;所述激光振镜打标头2包括激光振镜机构和安装在激光振镜机构上的光纤耦合器5,所述激光振镜机构包括Z轴动态箱体10和安装在Z轴动态箱体10前方的XY振镜模块20,所述Z轴动态箱体10内设置有Z轴动态模块,Z轴动态模块与XY振镜模块20对应,所述XY振镜模块20设置在Z轴动态箱体10前方,所述Z轴动态箱体10的第一侧壁110上开设有供光纤耦合器5的激光射入的激光入射孔101,所述XY振镜模块20的第七侧壁与所述Z轴动态箱体10的第二侧壁120连接;所述Z轴动态模块包括设置在Z轴动态箱体10第二侧壁120上的Z轴镜筒121,所述Z轴镜筒121内嵌有两个聚焦镜片122,所述XY振镜模块20与Z轴镜筒121相对处设有第一通孔210,所述Z轴动态箱体10的第三侧壁150内侧安装有直线导轨141,直线导轨141上嵌有滑座,直线导轨141的方向为激光入射孔101往Z轴镜筒121方向,所述滑座上连接有动态聚焦Z轴装置142,动态聚焦Z轴装置142上设置有Z轴镜座144,所述Z轴镜座144内嵌有聚焦Z轴镜片,动态聚焦Z轴装置142靠近激光入射孔101处设置有限制光束的光阑145,所述聚焦Z轴镜片与光阑圆孔146同轴;所述激光入射孔101的中心、聚焦镜片122的中心、第一通孔210的中心、Z轴镜片的中心和光阑圆孔146的中心位于同一水平直线上。所述动态聚焦Z轴装置142一侧设置有螺母转接件143,所述螺母转接件143一侧与动态聚焦Z轴装置142连接,螺母转接件143靠近第一侧壁110的一端与设置在第一侧壁110上的调焦旋钮130连接,所述Z轴镜筒121和Z轴镜座144上设置有挡光板125,所述Z轴动态箱体10内还设置有Z轴驱动板126和Z轴DA卡;所述机架41内设置有与激光打标装置数量对应的激光器、激光振镜打标头电控机箱,还设置有一个工控电脑机箱,所述激光振镜打标头电控机箱内设置有控制卡,并对每个控制卡进行编号,所述工控电脑内安装有多卡多头协同打标软件。工控电脑中安装有多卡多头协同打标软件,多卡多头协同打标软件具有Server端和Client端,通过Server端控制打标对象的绘制和导入、打标文件的修改及标刻系统的控制;在Server端中选择控制卡编号,可打开相应的Client端,在Client端中修改该标刻系统的标刻参数以及振镜系统参数;多卡多头协同打标软件中的Server端根据光学平台42上安装的激光打标装置的数量设置有相应的数量的控制卡编号模块,多卡多头协同打标软件可以控制单个的激光振镜打标头2工作,也可以协同多个激光振镜打标头2同时对一个工件进行打标工作或者多个激光振镜打标头2同时工作,进一步提升了打标的工作效率,降低了生产成本;并且多卡多头协同控制系统整体结构紧凑,有效节约了空间。
在上述基础上,如图3所示,所述XY振镜模块20内部设置有内支架230,内支架230内部设有空腔,所述XY振镜模块20的第四侧壁240上开设有保护窗口220,所述保护窗口220内嵌有保护镜片221,保护窗口220和第一通孔210分别与空腔连通,所述XY振镜模块20的第五侧壁248内侧靠近第四侧壁240设置有Y振镜231,Y振镜231伸入到空腔中,Y振镜231包括Y轴电机和与Y轴电机的端部连接的Y镜片232,所述XY振镜模块20的第六侧壁270内侧安装有X振镜233,X振镜233包括X轴电机和与X轴电机的端部连接的X镜片234,所述XY振镜模块20内部还安装有X轴驱动板242、Y轴驱动板241和XY轴DA卡;所述X轴驱动板242上集成有X振镜233的驱动电路,Y轴驱动板241上集成有Y振镜231的驱动电路。主要集成Z轴动态模块和XY振镜模块20,结构简单、紧凑,布局合理,大大缩小了动态聚焦振镜的整体体积,给操作使用带来了很大的便利性,X振镜233的驱动电路集成在X轴驱动板242上,Y振镜231的驱动电路集成在Y轴驱动板241上,激光振镜机构整体集成化及模块化,集成度高。
将待打标的工件固定在光学平台42上,通过Z轴升降机构44调节激光振镜打标头2距离工件的高度;激光器发射出的激光经光纤耦合器5耦合后输出从激光入射孔101中射入,穿过光阑圆孔146、聚焦Z轴镜片、两个聚焦镜片122和第一通孔210后到达空腔中,通过X轴电机改变X镜片234的角度,通过Y轴电机改变Y镜片232的角度,使得激光从保护窗口220中射出,对工件进行焊接;采用调焦旋钮130动态聚焦振镜的方式,调节动态聚焦Z轴装置142的前后位置,进行光路前聚焦,可以满足大幅面、斜面和多边形等多种物体表面的激光打标功能。
在上述基础上,如图1所示,所述Z轴升降机构44包括用螺栓螺母固定在光学平台42上的支架,所述支架上垂直于光学平台42的面上固定连接有Z轴壳体,所述Z轴壳体垂直于光学平台42,所述Z轴壳体内沿Z轴方向平行设置有两根滑轨,所述滑轨上设置有与滑轨配合使用的滑块,所述两根滑轨中间设置有丝杆,丝杆具有精度高的优点,可以保证打标的精度,所述丝杆上设置有与丝杆配合使用的螺母,所述螺母上连接有驱动板,驱动板能够在滑轨上移动,所述Z轴壳体远离光学平台42的一端设置有与丝杆连接用来调节螺母上下移动的驱动机构,所述滑块与所述驱动板连接,使得驱动板能够在驱动机构的作用下上下移动,来调节双头激光振镜打标头2与光学平台42的Z轴距离,本发明中采用的驱动机构为电机。所述打标头垫板45与驱动板远离光学平台42的一端垂直连接,为了保证打标头垫板45的水平状态,在打标头垫板45与驱动板连接处设置有三角支撑板,进一步提升了打标头垫板45是水平度,使得打标头垫板45不会因为长时间使用而出现倾斜,保证了打标精度。
所述多卡多头协同打标软件包括以下步骤:
步骤一:在安装有多卡多头协同打标软件的工控电脑中完成多卡多头协同打标软件使用的基础配置,使得所使用的控制卡信息能与多卡多头协同打标软件参数匹配,打开多卡多头协同打标软件可正确连接至控制卡上;本步骤中使用的多卡多头协同打标软件分为Server端以及Client端,通过Server端控制打标对象的绘制和导入、打标文件的修改及标刻系统的控制;在Server端中选择控制卡编号,可打开相应的Client端,在Client端中修改该标刻系统的标刻参数以及振镜系统参数。例如:当光学平台42上安装有如图1所示的5个激光打标装置,从左往右依次编号为1、2、3、4、5,所述的多卡多头协同打标软件中的Server端中就会设置5个控制卡模块,分别标注为控制卡1、控制卡2、控制卡3、控制卡4、控制卡5;使用时需要1号激光打标装置和2号激光打标装置工作时,就在Server端中选择控制卡1和控制卡2,在两个跳出的分别与控制卡1和控制卡2对应的Client端中修改标刻系统的标刻参数以及振镜系统参数。
步骤二:使用水平仪测量平面调节调节光学平台42,使其处于水平状态;
步骤三:使用高度尺配合多卡多头协同打标软件测量每个Z轴升降机构44的运行精度,并且使用百分表以及三角尺配合测量每个Z轴升降机构44的垂直度;误差小于0.03mm为符合要求;
步骤四:使用水平仪测量每个激光振镜打标头2顶平面的水平状态,保持与光学平台42平行;
步骤五:分别调节每个激光振镜打标头2的高度,以XY振镜模块20的底平面至光学平台42上平面的间距为准;并且找到焦距点位置,该位置处出光最强;本步骤中,假设标刻幅面为300幅面,且1号激光打标装置和2号激光打标装置中的两个XY振镜模块的中心间距为100mm,则需要的标刻高度为(300+100)*1.2=480mm;
步骤六:在Server端导入配套控制卡授权码,通过选择不同的控制卡编号,打开控制卡对应Client端,在Server端插入标刻对象,在各Client端配置标刻参数,在光学平台42上放置平整的不锈钢板,将不锈钢板分别置于振镜正下方,进行循环标刻操作,通过调整各个激光振镜打标头2中的Z轴动态模块位置,找到出光最强的位置,确定焦点位置;本步骤中,可通过标刻20mm*20mm的矩形框、手动调节调焦旋钮130的方式找到焦距点;
步骤七:寻找激光振镜打标头2标刻的公共区域,公共区域中心位置确定为库文件中心位置,依次对激光振镜打标头2中的XY振镜模块20的平面库文件校对,校对完成后使用直尺或者二次元测量平台验证库文件;误差小于0.05mm为符合要求;本步骤中,使用标刻网格的方式检测校对结果是否符合要求;
步骤八:以步骤七中校对库文件为基准,依次校正剩余激光振镜打标头2的库文件并验证库文件的准确性误差小于0.05mm为符合要求;
步骤九:将表面平整的待打标工件放置在光学平台42上,对物体进行网格打标,若所有XY振镜模块20的标刻网格完全重合,则库文件符合要求;
步骤十:分别对每个激光振镜打标头2中的XY振镜模块20进行Z向库文件校对,以底平面尺寸为标准,使得每层标刻尺寸一致;
步骤十一:在Server端中导入标刻对象模型以及标刻图形,对模型以及标刻对象进行位置的调整,将待标刻工件放置于光学平台42上,并确保该工件位于多个XY振镜模块20正下方,通过调节打标头垫板45的高度,确定工件标刻高度;在Server软件中对待标刻工件进行贴图操作,然后分别打开控制多个XY振镜模块20的Client软件,配制系统参数以及标刻参数,Server软件中控制多个激光振镜打标头2出光标刻。
将待标刻工件放置于光学平台42上,并确保该工件位于两个XY振镜模块正下方,通过手轮调节打标头垫板45的高度,确定工件标刻高度;在Server软件中对工件进行贴图操作,然后分别打开控制XY振镜模块20的Client软件,配制系统参数以及标刻参数,Server软件中控制双头激光振镜打标头2出光标刻。
本发明多卡多头协同控制系统中的多卡多头协同打标软件可以控制相邻两个激光打标头之间的间距,进行多个激光振镜打标头2近距离标刻操作;多卡多头协同打标软件可以控制单个激光振镜打标头2独立工作,也可以控制多个激光振镜打标头2同时对一个工件进行打标工作,激光振镜打标头2的水平位置可调节,方便调焦。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.多卡多头协同控制系统,其特征在于:包括机架(41),所述机架(41)上方安装有光学平台(42),机架(41)的四个角安装有地脚(43),所述光学平台(42)上安装有多个激光打标装置并且处于一条直线上,激光打标装置之间的间距相等,所述光学平台(42)上还设置有工控电脑;所述激光打标装置包括安装在光学平台(42)上的Z轴升降机构(44),Z轴升降机构(44)的驱动端上设置有打标头垫板(45),所述打标头垫板(45)与Z轴升降机构(44)垂直设置,打标头垫板(45)上安装有激光振镜打标头(2);所述激光振镜打标头(2)包括激光振镜机构和安装在激光振镜机构上的光纤耦合器(5),所述激光振镜机构包括Z轴动态箱体(10)和安装在Z轴动态箱体(10)前方的XY振镜模块(20),所述Z轴动态箱体(10)内设置有Z轴动态模块,Z轴动态模块与XY振镜模块(20)对应,所述XY振镜模块(20)设置在Z轴动态箱体(10)前方,所述Z轴动态箱体(10)的第一侧壁(110)上开设有供光纤耦合器(5)的激光射入的激光入射孔(101),所述XY振镜模块(20)的第七侧壁与所述Z轴动态箱体(10)的第二侧壁(120)连接;所述Z轴动态模块包括设置在Z轴动态箱体(10)第二侧壁(120)上的Z轴镜筒(121),所述Z轴镜筒(121)内嵌有两个聚焦镜片(122),所述XY振镜模块(20)与Z轴镜筒(121)相对处设有第一通孔(210),所述Z轴动态箱体(10)的第三侧壁(150)内侧安装有直线导轨(141),直线导轨(141)上嵌有滑座,直线导轨(141)的方向为激光入射孔(101)往Z轴镜筒(121)方向,所述滑座上连接有动态聚焦Z轴装置(142),动态聚焦Z轴装置(142)上设置有Z轴镜座(144),所述Z轴镜座(144)内嵌有聚焦Z轴镜片,动态聚焦Z轴装置(142)靠近激光入射孔(101)处设置有限制光束的光阑(145),所述聚焦Z轴镜片与光阑圆孔(146)同轴,所述动态聚焦Z轴装置(142)一侧设置有螺母转接件(143),所述螺母转接件(143)一侧与动态聚焦Z轴装置(142)连接,螺母转接件(143)靠近第一侧壁(110)的一端与设置在第一侧壁(110)上的调焦旋钮(130)连接,所述Z轴镜筒(121)和Z轴镜座(144)上设置有挡光板(125),所述Z轴动态箱体(10)内还设置有Z轴驱动板(126)和Z轴DA卡;所述机架(41)内设置有与激光打标装置数量对应的激光器、激光振镜打标头电控机箱,还设置有一个工控电脑机箱,所述激光振镜打标头电控机箱内设置有控制卡,并对每个控制卡进行编号,所述工控电脑内安装有多卡多头协同打标软件。
2.如权利要求1所述的多卡多头协同控制系统,其特征在于:所述Z轴升降机构(44)包括固定在光学平台(42)上的支架,所述支架上固定有Z轴壳体,所述Z轴壳体垂直于光学平台(42),所述Z轴壳体内Z轴方向平行设置有两根滑轨,所述滑轨上设置有与滑轨配合使用的滑块,所述两根滑轨中间设置有丝杆,所述丝杆上设置有与丝杆配合使用的螺母,所述螺母上连接有驱动板,所述Z轴壳体远离光学平台(42)的一端设置有与丝杆连接用来调节螺母上下移动的驱动机构,所述滑块与所述驱动板连接,使得驱动板能够在驱动机构的作用下上下移动。
3.如权利要求1所述的多卡多头协同控制系统,其特征在于:所述XY振镜模块(20)内部设置有内支架(230),内支架(230)内部设有空腔,所述XY振镜模块(20)的第四侧壁(240)上开设有保护窗口(220),所述保护窗口(220)内嵌有保护镜片(221),保护窗口(220)和第一通孔(210)分别与空腔连通,所述XY振镜模块(20)的第五侧壁(248)内侧靠近第四侧壁(240)设置有Y振镜(231),Y振镜(231)伸入到空腔中,Y振镜(231)包括Y轴电机和与Y轴电机的端部连接的Y镜片(232),所述XY振镜模块(20)的第六侧壁(270)内侧安装有X振镜(233),X振镜(233)包括X轴电机和与X轴电机的端部连接的X镜片(234),所述XY振镜模块(20)内部还安装有X轴驱动板(242)、Y轴驱动板(241)和XY轴DA卡;所述X轴驱动板(242)上集成有X振镜(233)的驱动电路,Y轴驱动板(241)上集成有Y振镜(231)的驱动电路。
4.如权利要求3所述的多卡多头协同控制系统,其特征在于:所述激光入射孔(101)的中心、聚焦镜片(122)的中心、第一通孔(210)的中心、Z轴镜片的中心和光阑圆孔(146)的中心位于同一水平直线上。
5.如权利要求1所述的多卡多头协同控制系统,其特征在于:所述多卡多头协同打标软件包括以下步骤:
步骤一:在安装有多卡多头协同打标软件的工控电脑中完成多卡多头协同打标软件使用的基础配置,使得所使用的控制卡信息能与多卡多头协同打标软件参数匹配,打开多卡多头协同打标软件可正确连接至控制卡上;本步骤中使用的多卡多头协同打标软件分为Server端以及Client端,通过Server端控制打标对象的绘制和导入、打标文件的修改及标刻系统的控制;在Server端中选择控制卡编号,可打开相应的Client端,在Client端中修改该标刻系统的标刻参数以及振镜系统参数;
步骤二:使用水平仪测量光学平台(42)的平面度,使其处于水平状态;
步骤三:使用高度尺配合多卡多头协同打标软件测量每个Z轴升降机构(44)的运行精度,并且使用百分表以及三角尺配合测量每个Z轴升降机构(44)的垂直度;
步骤四:使用水平仪测量每个激光振镜打标头(2)顶平面的水平状态,保持与光学平台(42)平行;
步骤五:分别调节每个激光振镜打标头(2)的高度,并且找到其焦距点位置,该位置处出光最强;
步骤六:在Server端导入配套控制卡授权码,通过选择不同的控制卡编号,打开控制卡对应Client端,在Server端插入标刻对象,在各Client端配置标刻参数,在光学平台(42)上放置平整的不锈钢板,将不锈钢板分别置于振镜正下方,进行循环标刻操作,通过调整各个激光振镜打标头(2)中的Z轴动态模块位置,找到出光最强的位置,确定焦点位置;
步骤七:寻找激光振镜打标头(2)标刻的公共区域,公共区域中心位置确定为库文件中心位置,依次对激光振镜打标头(2)中的XY振镜模块(20)的平面库文件校对,校对完成后使用直尺或者二次元测量平台验证库文件;
步骤八:以步骤七中校对库文件为基准,依次校正剩余激光振镜打标头(2)的库文件并验证库文件的准确性;
步骤九:将表面平整的待打标工件放置在光学平台(42)上,对物体进行网格打标,若所有XY振镜模块(20)的标刻网格完全重合,则库文件符合要求;
步骤十:分别对每个激光振镜打标头(2)中的XY振镜模块(20)进行Z向库文件校对,以底平面尺寸为标准,使得每层标刻尺寸一致;
步骤十一:在Server端中导入标刻对象模型以及标刻图形,对模型以及标刻对象进行位置的调整,将待标刻工件放置于光学平台(42)上,并确保该工件位于多个XY振镜模块(20)正下方,通过调节打标头垫板(45)的高度,确定工件标刻高度;在Server软件中对待标刻工件进行贴图操作,然后分别打开控制多个XY振镜模块(20)的Client软件,配制系统参数以及标刻参数,Server软件中控制多个激光振镜打标头(2)出光标刻。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811546752.2A CN109590611A (zh) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | 多卡多头协同控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811546752.2A CN109590611A (zh) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | 多卡多头协同控制系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109590611A true CN109590611A (zh) | 2019-04-09 |
Family
ID=65962974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811546752.2A Pending CN109590611A (zh) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | 多卡多头协同控制系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109590611A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110026679A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-19 | 武汉吉事达科技股份有限公司 | 一种大幅面多振镜激光设备 |
CN110039053A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-23 | 哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司 | 一种激光熔化3d打印设备激光焦平面确定系统及方法 |
CN111505992A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 清华大学 | 一种具有多种连接方式的多通道激光振镜运动控制系统 |
CN113102894A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-13 | 新代科技(苏州)有限公司 | 基于轴向和振镜联动的双头激光标刻装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204122928U (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-28 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 一种大幅面激光雕刻机 |
CN105974581A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-28 | 北京金海创科技发展有限公司 | 高速动态聚焦激光振镜模组 |
CN206305135U (zh) * | 2016-10-27 | 2017-07-07 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 流水线式激光清洗装置 |
CN207579357U (zh) * | 2017-04-01 | 2018-07-06 | 上海汉瑜光电科技有限公司 | 一种可水平微调激光打标机 |
CN108526697A (zh) * | 2016-03-26 | 2018-09-14 | 广州新可激光设备有限公司 | 一种自动对焦的激光打标机及打标机的自动对焦打标方法 |
CN108788476A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-13 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光打标方法及激光打标设备和系统 |
CN208083686U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-13 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 双工位复合激光加工装置 |
CN208110174U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-16 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 激光束整形反射模块 |
-
2018
- 2018-12-18 CN CN201811546752.2A patent/CN109590611A/zh active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN204122928U (zh) * | 2014-09-11 | 2015-01-28 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 一种大幅面激光雕刻机 |
CN108526697A (zh) * | 2016-03-26 | 2018-09-14 | 广州新可激光设备有限公司 | 一种自动对焦的激光打标机及打标机的自动对焦打标方法 |
CN105974581A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-09-28 | 北京金海创科技发展有限公司 | 高速动态聚焦激光振镜模组 |
CN206305135U (zh) * | 2016-10-27 | 2017-07-07 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 流水线式激光清洗装置 |
CN207579357U (zh) * | 2017-04-01 | 2018-07-06 | 上海汉瑜光电科技有限公司 | 一种可水平微调激光打标机 |
CN208083686U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-13 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 双工位复合激光加工装置 |
CN208110174U (zh) * | 2018-01-31 | 2018-11-16 | 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 | 激光束整形反射模块 |
CN108788476A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-11-13 | 大族激光科技产业集团股份有限公司 | 一种激光打标方法及激光打标设备和系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110026679A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-19 | 武汉吉事达科技股份有限公司 | 一种大幅面多振镜激光设备 |
CN110039053A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-07-23 | 哈尔滨福沃德多维智能装备有限公司 | 一种激光熔化3d打印设备激光焦平面确定系统及方法 |
CN111505992A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-07 | 清华大学 | 一种具有多种连接方式的多通道激光振镜运动控制系统 |
CN111505992B (zh) * | 2020-05-06 | 2021-05-18 | 清华大学 | 一种具有多种连接方式的多通道激光振镜运动控制系统 |
CN113102894A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-07-13 | 新代科技(苏州)有限公司 | 基于轴向和振镜联动的双头激光标刻装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109590611A (zh) | 多卡多头协同控制系统 | |
US20170343748A1 (en) | Device and method for aligning and bonding lens array and pd array with high precision | |
CN104316001B (zh) | 一种无基准孔系同轴度误差测量系统及其测量方法 | |
EP1645904A1 (en) | Production method for glasses lens, marking device, marking system, glasses lens | |
CN108919456A (zh) | 一种高清摄像头精密调焦平台及调焦方法 | |
CN105204125A (zh) | 一种反射式光电子器件的自动耦合系统 | |
CN105678366B (zh) | 一种全自动电能表封印二维码雕刻扫描装置 | |
CN110009685A (zh) | 一种应用于电弧增材的激光相机手眼标定方法 | |
CN107945159A (zh) | 一种光纤几何参数和衰减系数集成测试的自动化控制系统 | |
CN113458627A (zh) | 一种激光切割设备光路调光方法 | |
CN109465553B (zh) | 一种具有3d自建模的激光打标机 | |
CN102980514B (zh) | 一种i/o孔检测机台 | |
KR100740982B1 (ko) | 광모듈 조립체의 광축 조절장치 | |
CN207851457U (zh) | 一种超大型高精密面板测量仪器 | |
CN111438564A (zh) | 一种异形光学元件光轴定位加工装置及方法 | |
CN216595622U (zh) | 一种全自动水平对轴耦合装置 | |
CN216595621U (zh) | 一种全自动垂直对轴耦合装置 | |
CN109465539B (zh) | 一种具有3d自建模的自动对焦激光打标机 | |
CN212885797U (zh) | 一种紫外标记晶圆切割高精度引导定位装置 | |
CN205082066U (zh) | 一种印制电路板激光成像设备 | |
CN213224727U (zh) | 一种超快激光测试校准平台 | |
CN210413040U (zh) | 一种面板镭射修复机 | |
CN105984089B (zh) | 偏心调整装置、镜片注塑模具和偏心调整系统及其方法 | |
CN211708363U (zh) | 一种飞秒激光双光子微加工装置 | |
CN210850550U (zh) | 一种用于光学定心仪的调整装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190409 |