CN112171069A - 一种激光刻印系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光刻印系统，其用于配合一激光运动系统协调激光刻痕机中预定数量个激光器的同步工作，所述激光运动系统用于调整每一所述激光器的激光功率以及出光频率，该激光刻印系统包括：与所述激光器一一对应的振镜；与所述振镜一一对应的运动轨迹控制单元，每一所述运动轨迹控制单元控制其对应的振镜进行作业运动；与所述运动轨迹控制单元一一对应的运动补偿单元，该运动补偿单元计算所述振镜作业时的速度补偿参数，所述运动轨迹控制单元根据该速度补偿参数对振镜的作业运动进行调整；以及与所述激光器一一对应的激光器控制开关，该激光器控制开关控制所述激光器的出光作业。

Description

一种激光刻印系统
技术领域
本发明涉及一种激光设备的控制系统，尤其涉及一种激光刻印系统。
背景技术
现有激光刻痕机在面对大幅面刻印需要解决的是刻印范围的畸变，刻印范围越大，对应边缘部分的畸变就会越大，由于畸变的产生导致了相关需要刻印的图案、文字出现变形，如刻印一条直线，对应畸变的情况下会刻印成几段线段，为了减少大幅面刻印拼接的失真情况，需要激光刻痕机拥有较强的多激光头协调同步刻痕能力，而刻印作业线的运动速度有可能非匀速，为此需要提出一种可以克服运动畸变的激光刻印系统，使激光设备可以在匀速以及非匀速的作业线情况下，多个激光器根据自身刻印速度的调整，协调刻印出符合理想效果的刻痕。
发明内容
本发明提供一种激光刻印系统，该激光刻印系统使激光设备在大幅面刻印过程中实现刻痕保真。
本发明提供一种激光刻印系统，其用于配合一激光运动系统协调激光刻痕机中预定数量个激光器的同步工作，所述激光运动系统用于调整每一所述激光器的激光功率以及出光频率，该激光刻印系统包括：与所述激光器一一对应的振镜；与所述振镜一一对应的运动轨迹控制单元，每一所述运动轨迹控制单元控制其对应的振镜进行作业运动；与所述运动轨迹控制单元一一对应的运动补偿单元，该运动补偿单元计算所述振镜作业时的速度补偿参数，所述运动轨迹控制单元根据该速度补偿参数对振镜的作业运动进行调整；以及与所述激光器一一对应的激光器控制开关，该激光器控制开关控制所述激光器的出光作业。
优选的，所述激光运动系统包括：一速度监控单元，该速度监控单元实时抓取作业线的运动速度；一转换单元，该转换单元从上层应用接收基础参数，并根据所述基础参数结合作业线的运动速度计算每一所述激光器的激光功率以及出光频率；一补偿单元，该补偿单元实时调整所述激光器的激光功率以及出光频率，确保作业线的运动速度非匀速时实时调整激光功率以及出光频率。
优选的，所述上层应用发送的基础参数包括包括刻痕线间距，与每台激光器适配的触发起始编码值以及间隔编码值。
优选的，所述速度监控单元通过一编码器实时抓取作业线的运动速度。
优选的，所述速度补偿参数n＝(C*65535)/(4*P*L)，其中C为编码器的周长(单位mm)，P为编码器周脉冲数，L为每一所述振镜对应作业幅面的行程。
优选的，所述作业线的运动速度V＝N*C/1000*P(m/min)，其中N为编码器在一分钟走过的编码值，C为编码器的同步轮周长(单位mm)，P为编码器转一周的脉冲数。
优选的，所述补偿单元根据功率补偿公式补偿激光器的激光功率，所述补偿公式为：p＝kV+b，其中，k为补偿系数，b为最小功率，V为作业线的运动速度。
优选的，所述振镜为二维振镜。
本发明提供的激光刻印系统，将每一个激光器适配振镜、运动轨迹控制单元、运动补偿单元以及激光器控制开关，使激光器发射的每一条激光都对应独立的运动控制，独立的运动控制有利于降低整体系统的计算量，配合激光运动系统对激光功率以及出光频率的参数，提升激光的控制质量，从而保证大幅面刻印时，刻痕深度的一致性，提升大幅面刻痕质量。
附图说明
图1是本发明提供的激光刻印系统的逻辑关系图；
图2是本发明提供的激光运动系统的逻辑关系图；
图3是本发明提供的激光刻印系统与激光运动系统的联合关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所提供的一种激光刻印系统作进一步说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本发明的技术方案以及设计原理进行详细阐述。
参阅图1，本发明提供的激光刻印系统，其用于配合一激光运动系统协调激光刻痕机中预定数量个激光器的同步工作，所述激光运动系统用于调整每一所述激光器的激光功率以及出光频率，该激光刻印系统包括：与所述激光器一一对应的振镜、与所述振镜一一对应的运动轨迹控制单元、与所述运动轨迹控制单元一一对应的运动补偿单元、与所述激光器一一对应的激光器控制开关；结合图2，本发明提供的激光运动系统中,其用于调整每一所述激光器的激光功率以及出光频率,激光刻印系统包括：一速度监控单元、一转换单元以及一补偿单元。
具体的，每一所述运动轨迹控制单元控制其对应的振镜进行作业运动；每一所述运动补偿单元计算对应振镜作业时的速度补偿参数，所述运动轨迹控制单元根据该速度补偿参数对振镜的作业运动进行调整；每一所述激光器控制开关控制所述激光器的出光作业；
具体的，所述速度监控单元用于实时抓取作业线的运动速度，该速度控制单元通过一编码器实时抓取作业线的运动速度，所述作业线的运动速度V＝N*C/1000*P(m/min)，其中N为编码器在一分钟走过的编码值，C为编码器的同步轮周长(单位mm)，P为编码器转一周的脉冲数；所述转换单元从上层应用接收基础参数，并根据所述基础参数结合作业线的运动速度计算激光器的激光功率以及出光频率，所述基础参数包括包括刻痕线间距，与每台激光器适配的触发起始编码值以及间隔编码值；所述补偿单元实时调整所述激光器的激光功率以及出光频率，确保作业线的运动速度非匀速时实时调整激光功率以及出光频率，其根据实时速度监控单元采集的作业线运动速度计实时对激光器进行功率补偿计算，其中，该补偿单元根据功率补偿公式补偿激光器的激光功率，所述补偿公式为：p＝kV+b，其中，k为补偿系数，b为最小功率，V为作业线的运动速度。
具体的，所述作业线的运动速度V＝(N*C)/(1000*P)(m/min)，其中N为编码器在一分钟走过的编码值，C为编码器的同步轮周长(单位mm)，P为编码器转一周的脉冲数；所述补偿单元根据功率补偿公式补偿激光器的激光功率，所述补偿公式为：p＝kV+b，其中，k为补偿系数，b为最小功率，V为作业线的运动速度；可优选的是，所述振镜为二维振镜。
本发明提供的激光刻印系统，将每一个激光器适配振镜、运动轨迹控制单元、运动补偿单元以及激光器控制开关，使激光器发射的每一条激光都对应独立的运动控制，独立的运动控制有利于降低整体系统的计算量，配合激光运动系统对激光功率以及出光频率的参数，提升激光的控制质量，从而保证大幅面刻印时，刻痕深度的一致性，提升大幅面刻痕质量。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种激光刻印系统，其用于配合一激光运动系统协调激光刻痕机中预定数量个激光器的同步工作，所述激光运动系统用于调整每一所述激光器的激光功率以及出光频率，其特征在于，该激光刻印系统包括：
与所述激光器一一对应的振镜；
与所述振镜一一对应的运动轨迹控制单元，每一所述运动轨迹控制单元控制其对应的振镜进行作业运动；
与所述运动轨迹控制单元一一对应的运动补偿单元，该运动补偿单元计算所述振镜作业时的速度补偿参数，所述运动轨迹控制单元根据该速度补偿参数对振镜的作业运动进行调整；以及
与所述激光器一一对应的激光器控制开关，该激光器控制开关控制所述激光器的出光作业。
2.根据权利要求1所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述激光运动系统包括：
一速度监控单元，该速度监控单元实时抓取作业线的运动速度；
一转换单元，该转换单元从上层应用接收基础参数，并根据所述基础参数结合作业线的运动速度计算每一所述激光器的激光功率以及出光频率；
一补偿单元，该补偿单元实时调整所述激光器的激光功率以及出光频率，确保作业线的运动速度非匀速时实时调整激光功率以及出光频率。
3.根据权利要求2所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述上层应用发送的基础参数包括包括刻痕线间距，与每台激光器适配的触发起始编码值以及间隔编码值。
4.根据权利要求1所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述速度监控单元通过一编码器实时抓取作业线的运动速度。
5.根据权利要求4所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述速度补偿参数n＝(C*65535)/(4*P*L)，其中C为编码器的周长(单位mm)，P为编码器周脉冲数，L为每一所述振镜对应作业幅面的行程。
6.根据权利要求4所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述作业线的运动速度V＝(N*C)/(1000*P)(m/min)，其中N为编码器在一分钟走过的编码值，C为编码器的同步轮周长(单位mm)，P为编码器转一周的脉冲数。
7.根据权利要求4所述的一种激光刻印系统，其特征在于，所述补偿单元根据功率补偿公式补偿激光器的激光功率，所述补偿公式为：p＝kV+b，其中，k为补偿系数，b为最小功率，V为作业线的运动速度。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的激光刻印系统，其特征在于，所述振镜为二维振镜。
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