CN214684758U - 可校正振镜打标偏移的雷射打标系统 - Google Patents

可校正振镜打标偏移的雷射打标系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，包括至少一雷射打标机发出雷射光束到位在一滑台上的打标物件上进行打标；各雷射打标机配置有打标振镜以移动至任意打标点；各雷射打标机配置有一雷射打标控制器；一电脑装置对一输入的打标图形计算出对应的二维点坐标，并传送到该控制器以控制对应的雷射打标机及滑台进行打标作业；一打标校正机构依据至少一雷射打标机的加工范围规划出对应的校正规划图，并控制对应的雷射打标机依据该规划图在打标物件上形成新的校正打标图，并对该图进行摄像，比对所摄得的各校正打标图与原先对应的校正规划图之间的误差，根据该误差校正该打标图形所对应的点坐标，以校正各雷射打标机的打标位置。

Description

可校正振镜打标偏移的雷射打标系统
技术领域
本实用新型有关于雷射打标，尤其是一种可校正振镜打标偏移的雷射打标系统。
背景技术
雷射打标机是应用雷射光束经过透镜的处理达到高度聚焦后，在雷射加工物件上应用雷射光束达到打标、除料、切割或雕刻的目的。一般将打标物件置于一滑台上。再应用马达系统控制该滑台的移动及转动，将该滑台移动到适合打标的位置以进行打标作业。其中主要是由电脑装置先计算打标坐标，再控制该雷射打标机进行打标。
但是电脑装置所计算的坐标与雷射打标机的实际打标点会有误差，所以最后在打标物件上所产生的图形会出现扭曲，无法符合原先所欲打标的图形。尤其是在处理大型打标物件或者大型打标图形时，必须先对所欲打标的打标图形分割为多个部分再逐一进行打标，而拼接出完整的图形。但由于雷射打标机的打标位置有误差，因此也会使得图形的不同部分无法完全拼接。因此有必要发展一种可以大范围校正打标偏移的机制。
故本实用新型希望提出一种崭新的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，以解决上述现有技术上的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的为解决上述现有技术上的问题，本实用新型中提出一种可校正振镜打标偏移的雷射打标系统。
为达到上述目的本实用新型中提出一种可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，包括至少一雷射打标机；各雷射打标机所发出的雷射光束可以投射到一打标物件上，而在该打标物件呈现打标的图形；其中各雷射打标机配置有用于在X、Y轴方向移动到所需要的打标点的打标振镜；一滑台，其中该打标物件置于该滑台上；该滑台移动到所需要的打标点，以接受该雷射打标机所投射的雷射光束而达到打标的目的；该滑台由一马达系统控制，以将该滑台移动到适合打标的位置；至少一雷射打标控制器，其中各雷射打标机配置一对应的雷射打标控制器；该雷射打标控制器用于接收所欲打标的坐标资料，并控制对应的雷射打标机、该马达系统及该滑台，以在该打标物件上进行所需要的打标作业；一用于标示出整个打标空间的二维图形的电脑装置，并接收一输入的打标图形，根据该打标图形在二维空间的几何位置，计算出该打标图形对应该二维空间的点坐标；该电脑装置将二维空间的点坐标向外传送到该雷射打标控制器以控制该雷射打标机进行打标作业；一校正图样产生器连接该至少一雷射打标控制器；该校正图样产生器依据至少一雷射打标机的加工范围规划出对应的至少一校正规划图；该校正图样产生器将各校正规划图传送到对应的雷射打标控制器以控制对应的雷射打标机在该打标物件上形成打标后的校正打标图；一用于对该打标物件上的各校正打标图进行摄像的摄影机，并将所摄得的影像图形向外传送；其中该影像图形包括各雷射打标机在该打标物件产生的该校正打标图；一比对器连接该校正图样产生器及该摄影机，该比对器接收该摄影机所摄得的影像图形；该比对器依据该影像图形的各校正打标图及该校正图样产生器所对应的原先规画的校正规划图，计算两者的对应点之间的误差；以及一校正器连接该比对器，该校正器依据该比对器所传送的误差，校正该打标图形所对应的点坐标，并将校正后的坐标资料传送到该雷射打标机以进行打标。
该校正规划图为矩形的二维图形或是一个二维图形的各线的交叉点所形成的点矩阵图；
其中该校正图样产生器依据至少一雷射打标机的加工范围规划出对应的至少一该校正规划图；其中该校正规划图的数量对应该雷射打标机的数量；该校正图样产生器将各校正规划图的坐标输入对应的雷射打标控制器；
其中该摄影机对该打标物件上的各校正打标图进行摄像，并将所摄得的影像图形向外传送，其中该影像图形包括各雷射打标机在该打标物件产生的该校正打标图；其中该校正打标图为各雷射打标机依据对应的校正规划图在该打标物件上打标后实际上的打标图；
其中该比对器连接该校正图样产生器及该摄影机，该比对器接收该摄影机所摄得的影像图形；其中该影像图形中所包括的该校正打标图的数量对应该雷射打标机的数量；该比对器依据该影像图形的各校正打标图及该校正图样产生器所对应的原先规画的校正规划图，计算两者的对应点之间的误差，并将该误差向外传送；以及
其中该校正器连接该比对器，该校正器依据该比对器所传送的误差，校正该打标图形所对应的点坐标，并将校正后的坐标资料传送到该雷射打标机以进行打标；当有多个雷射打标机时，则必须对于各雷射打标机的校正规划图进行校对，并将校对的结果输出到对应的雷射打标控制器，以校正对应的雷射打标机的打标位置。
当至少一该雷射打标机的加工范围有重叠时，该校正器对重叠部分进行校对与拼接，并将校对及拼接的结果输出到对应的雷射打标控制器。
该矩形的二维图形包括多条X方向及Y方向的线。
至少一该雷射打标机为单一个雷射打标机，且该校正图样产生器产生单一个校正规划图。
至少一该雷射打标机为多个雷射打标机，且该校正图样产生器产生多个校正规划图。
该校正图样产生器、该比对器及该校正器位在该电脑装置中。
本实用新型应用打标校正机构，可以对雷射打标机所欲加工的范围规划出一校正规划图并进行打标，再对打标后形成的校正打标图进行摄像，然后校对所摄得的校正打标图与原先规画的校正规划图之间的误差，因此可以依据此误差对该打标图形的坐标进行校正，使得该雷射打标机在打标后产生的图形可以完全符合实际上要打标的打标图形，而不会因为雷射打标机与该打标物件之间的扭曲而使得最后在打标物件上形成的图形产生扭曲。当有多个雷射打标机时，本实用新型可以对各个雷射打标机进行校正，使得各个雷射打标机所打标后的整个图形可以完全符合所欲打标的打标图形。
由下文的说明可更进一步了解本实用新型的特征及其优点，阅读时并请参考附图。
附图说明
图1显示的元件架构方块图；
图2显示本实用新型的另一实施例的元件架构方块图；
图3A显示本实用新型的校正规划图为矩形的二维图形；
图3B显示本实用新型的校正规划图为图3A的二维图形的各线的交叉点所形成的点矩阵图；
图4A显示本实用新型的影像图形的示意图；
图4B显示本实用新型的影像图形的另一示意图。
附图标记说明
10 雷射打标机
71 校正图样产生器
12 打标振镜
72 摄影机
20 滑台
73 比对器
30 马达系统
74 校正器
40 打标图形
100 打标物件
50 电脑装置
110 校正打标图
60 雷射打标控制器
711 校正规划图
70 打标校正机构
721 影像图形。
具体实施方式
兹谨就的结构组成，及所能产生的功效与优点，配合附图，列举本实用新型的一较佳实施例详细说明如下。
请参考图1至图4B所示，显示本实用新型的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，包括下列元件：
至少一雷射打标机10，用以发射雷射光束以进行打标之用。各雷射打标机10所发出的雷射光束可以投射到一打标物件100上，而在该打标物件100呈现经雷射光束打标的图形。其中各雷射打标机10配置有打标振镜12用于在X、 Y轴方向移动到所需要的打标点，以将雷射光投射出去而达到打标的目的。
一滑台20，其中该打标物件100置于该滑台20上。其中该滑台20在X、Y 轴方向移动到所需要的打标点，以接受该雷射打标机10所投射的雷射光束而达到打标的目的。
在打标时为了将雷射光束投射到所需要的打标点，该滑台20及各雷射打标机10的打标振镜12必须在X、Y轴方向移动。因此必须先依据打标的图形先规划该滑台20相对于各雷射打标机10的打标振镜12的移动轨迹。
一马达系统30，用于控制该滑台20在X、Y轴方向的移动，以将该滑台20 移动到适合打标的位置。
至少一雷射打标控制器60，其中各雷射打标机10配置一对应的雷射打标控制器60。该雷射打标控制器60用于接收所欲打标的坐标资料，并控制对应的雷射打标机10、该马达系统30及该滑台20，以在该打标物件100上进行所需要的打标作业。
图1显示本实用新型配置一个雷射打标机10及一个雷射打标控制器60的示意图。图2显示本实用新型配置三个雷射打标机10及三个雷射打标控制器 60的示意图。
一电脑装置50，根据各雷射打标机10的位置及打标方向决定整个打标空间及该滑台20的空间坐标。
该电脑装置50可标示出整个打标空间的二维图形，并接收使用者的输入的打标图形40，根据该打标图形40在二维空间的几何位置，计算出该打标图形40对应该二维空间的点坐标。该电脑装置50将二维空间的点坐标向外传送。
一打标校正机构70连接至少一雷射打标控制器60。该打标校正机构70依据至少一雷射打标机10的加工范围规划出对应的至少一校正规划图711，并将其传送到对应的雷射打标控制器60以控制对应的雷射打标机10在该打标物件100上形成打标后的校正打标图110，并对该打标物件100上的各校正打标图110进行摄像，比对所摄得的各校正打标图110与原先对应的校正规划图 711之间的误差，根据该误差校正该打标图形40所对应的点坐标，以校正各雷射打标机10的打标位置。
其中该打标校正机构70包括：
一校正图样产生器71，依据该至少一雷射打标机10的加工范围规划出对应的该至少一校正规划图711。如图3A所示，该校正规划图711为矩形的二维图形，该矩形的二维图形包括多条X方向及Y方向的线；或者如图3B所示，该校正规划图711也可以为前述二维图形的各线的交叉点所形成的点矩阵图。
其中该校正规划图711的数量对应到该雷射打标机10的数量，也就是依据各雷射打标机10在该打标物件100上的打标位置，规划对应的校正规划图 711，基本上每一雷射打标机10有一对应的校正规划图711。该校正图样产生器71将各校正规划图711的坐标输入对应的雷射打标控制器60，以使对应的雷射打标机10对该打标物件100进行打标。
一摄影机72用于对该打标物件100上的各校正打标图110进行摄像，并将所摄得的影像图形721向外传送，其中该影像图形721包括各雷射打标机10在该打标物件100产生的校正打标图110，如图4A所示。其中校正打标图110为各雷射打标机10依据对应的校正规划图711在该打标物件100上打标后实际上的打标图。因为该电脑装置50所计算的坐标与该至少一雷射打标机10的打标点会有误差，所以此校正打标图110相对于该校正规划图711会有扭曲，所以各雷射打标机10必须校正此误差，才能使得所产生的校正打标图110完全符合实际上要打标的该校正规划图711。
一比对器73连接该校正图样产生器71及该摄影机72，该比对器73用于接收该摄影机72所摄得的影像图形721。其中该影像图形721中所包括的该校正打标图110的数量对应到该雷射打标机10的数量。比如雷射打标机10有三个时，所得到的校正打标图110也有三个，如图4B所示。
该比对器73依据该影像图形721的各校正打标图110及该校正图样产生器71所对应的原先规画的校正规划图711，计算两者的对应点之间的误差，并将该误差向外传送。
一校正器74连接该比对器73，该校正器74依据该比对器73所传送的误差，校正该打标图形40所对应的点坐标，并将校正后的坐标资料传送到该雷射打标机10以进行打标。当有多个雷射打标机10时，则必须对于各雷射打标机10的校正规划图711进行校对，并将校对的结果输出到对应的雷射打标控制器60，以校正对应的雷射打标机10的打标位置。其中当至少一雷射打标机 10的加工范围有重叠时，该校正器74也可对重叠部分进行校对与拼接，并将校对及拼接的结果输出到对应的雷射打标控制器60。
较佳者，该校正图样产生器71、该比对器73及该校正器74位在该电脑装置50中。
因此当各雷射打标控制器60驱动对应的雷射打标机10打标该打标物件 100时，可以通过该打标校正机构70对该打标图形40进行坐标校正，不会因为各雷射打标机10与该打标物件100之间的扭曲而使得该打标图形40在该打标物件100上形成的图形产生扭曲。
另外当该校正规划图711的X轴线与Y轴线越密时，则误差越小，所以所得到的打标后的图形越接近原来规划的该打标图形40。
本实用新型的优点在于应用打标校正机构，可以对所欲打标的打标图形规划出一校正规划图并进行打标，再对打标后的校正打标图进行摄像，然后校对所摄得的校正打标图与原先规画的校正规划图之间的误差，因此可以依据此误差对该打标图形的坐标进行校正，使得该雷射打标机在打标后产生的图形可以完全符合实际上要打标的打标图形，而不会因为雷射打标机与该打标物件之间的扭曲而使得最后在打标物件上形成的图形产生扭曲。当有多个雷射打标机时，本实用新型可以对各个雷射打标机进行校正，使得各个雷射打标机所打标后的整个图形可以完全符合所欲打标的打标图形。
上列详细说明针对本实用新型的一可行实施例的具体说明，但是该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型权利要求的等效实施或变更，均应包括于本实用新型的权利要求保护范围中。

Claims (7)

1.一种可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，包括：
至少一雷射打标机；各雷射打标机所发出的雷射光束投射到一打标物件上，而在该打标物件呈现打标的图形；其中各雷射打标机配置有用于在X、Y轴方向移动到所需要的打标点的打标振镜；
一滑台，其中该打标物件置于该滑台上；该滑台移动到所需要的打标点，接受该雷射打标机所投射的雷射光束而打标；该滑台由一马达系统控制，该马达系统将该滑台移动到适合打标的位置；
至少一雷射打标控制器，其中各雷射打标机配置一对应的雷射打标控制器；该雷射打标控制器接收所欲打标的坐标资料，并控制对应的雷射打标机、该马达系统及该滑台，在该打标物件上进行所需要的打标作业；
一用于标示出整个打标空间的二维图形的电脑装置，并接收一输入的打标图形，根据该打标图形在二维空间的几何位置，计算出该打标图形对应二维空间的点坐标；该电脑装置将二维空间的点坐标向外传送到该雷射打标控制器以控制该雷射打标机进行打标作业；
一校正图样产生器连接该至少一雷射打标控制器；该校正图样产生器依据至少一雷射打标机的加工范围规划出对应的至少一校正规划图；该校正图样产生器将各校正规划图传送到对应的雷射打标控制器以控制对应的雷射打标机在该打标物件上形成打标后的校正打标图；
一用于对该打标物件上的各校正打标图进行摄像的摄影机，并将所摄得的影像图形向外传送；其中该影像图形包括各雷射打标机在该打标物件产生的该校正打标图；
一比对器连接该校正图样产生器及该摄影机，该比对器接收该摄影机所摄得的影像图形；该比对器依据该影像图形的各校正打标图及该校正图样产生器所对应的原先规画的校正规划图，计算两者的对应点之间的误差；以及
一校正器连接该比对器，该校正器依据该比对器所传送的误差，校正该打标图形所对应的点坐标，并将校正后的坐标资料传送到该雷射打标机以进行打标。
2.如权利要求1所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，该校正规划图为矩形的二维图形或是一个二维图形的各线的交叉点所形成的点矩阵图；
其中该校正图样产生器依据至少一雷射打标机的加工范围规划出对应的至少一该校正规划图；其中该校正规划图的数量对应该雷射打标机的数量；该校正图样产生器将各校正规划图的坐标输入对应的雷射打标控制器；
其中该摄影机对该打标物件上的各校正打标图进行摄像，其中该校正打标图为各雷射打标机依据对应的校正规划图在该打标物件上打标后实际上的打标图；
其中该影像图形中所包括的该校正打标图的数量对应该雷射打标机的数量；
当有多个雷射打标机时，则必须对于各雷射打标机的校正规划图进行校对，并将校对的结果输出到对应的雷射打标控制器，以校正对应的雷射打标机的打标位置。
3.如权利要求2所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，当至少一该雷射打标机的加工范围有重叠时，该校正器对重叠部分进行校对与拼接，并将校对及拼接的结果输出到对应的雷射打标控制器。
4.如权利要求2所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，该矩形的二维图形包括多条X方向及Y方向的线。
5.如权利要求2所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，至少一该雷射打标机为单一个雷射打标机，且该校正图样产生器产生单一个校正规划图。
6.如权利要求2所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，至少一该雷射打标机为多个雷射打标机，且该校正图样产生器产生多个校正规划图。
7.如权利要求2项所述的可校正振镜打标偏移的雷射打标系统，其特征在于，该校正图样产生器、该比对器及该校正器位在该电脑装置中。
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EP4227036A1 (en) * 2022-02-09 2023-08-16 Raylase GmbH Laser calibration system for, laser processing system for and method of automatic calibration of a laser processing system using a non-integrated telecentric optical detector with limited degrees of freedom

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