TWM603399U - 可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統 - Google Patents

可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統 Download PDF

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Abstract

一種可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，包含至少一雷射打標機可發出雷射光束到位在一滑台上之打標物件上以進行打標；各該雷射打標機配置有打標振鏡可移動到所需要的打標點；各該雷射打標機配置有一雷射打標控制器；一電腦裝置可對一輸入之打標圖形計算出對應之二維空間的點座標，並傳送到該雷射打標控制器以控制對應之雷射打標機及該滑台進行打標作業；一打標校正機構依據該至少一雷射打標機的加工範圍規劃出對應的至少一校正規劃圖，並控制對應的雷射打標機依據該校正規劃圖在該打標物件上形成打標後的校正打標圖，並對該校正打標圖進行攝像，比對所攝得的各該校正打標圖與原先對應之校正規劃圖之間的誤差，根據該誤差校正該打標圖形所對應的點座標，以校正各該雷射打標機的打標位置。

Description

可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統
本創作係有關於雷射打標，尤其是一種可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統。
雷射打標機是應用雷射光束經過透鏡的處理達到高度聚焦後，在雷射加工物件上應用雷射光束達到打標、除料、切割或雕刻的目的。一般將打標物件置於一滑台上。再應用馬達系統控制該滑台的移動及轉動，將該滑台移動到適合打標的位置以進行打標作業。其中主要是由電腦裝置先計算打標座標，再控制該雷射打標機進行打標。
惟電腦裝置所計算的座標與雷射打標機的實際打標點會有誤差，所以最後在打標物件上所產生的圖形會出現扭曲，無法符合原先所欲打標的圖形。尤其是在處理大型打標物件或者大型打標圖形時，必須先對所欲打標的打標圖形分割為多個部分再逐一進行打標，而拼接出完整的圖形。但由於雷射打標機的打標位置有誤差，因此也會使得圖形的不同部分無法完全拼接。因此有必要發展一種可以大範圍校正打標偏移的機制。
故本案希望提出一種嶄新的可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，以解決上述先前技術上的缺陷。
所以本創作的目的係為解決上述習知技術上的問題，本創作中提出一種可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，係應用打標校正機構，可以對雷 射打標機所欲加工的範圍規劃出一校正規劃圖並進行打標，再對打標後形成的校正打標圖進行攝像，然後校對所攝得的校正打標圖與原先規畫之校正規劃圖之間的誤差，因此可以依據此誤差對該打標圖形的座標進行校正，使得該雷射打標機在打標後產生的圖形可以完全符合實際上要打標的打標圖形，而不會因為雷射打標機與該打標物件之間的扭曲而使得最後在打標物件上形成的圖形產生扭曲。當有多個雷射打標機時，本案可以對各個雷射打標機進行校正，使得各個雷射打標機所打標後的整個圖形可以完全符合所欲打標的打標圖形。
為達到上述目的本創作中提出一種可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，包含至少一雷射打標機；各該雷射打標機所發出的雷射光束可以投射到一打標物件上，而在該打標物件呈現打標的圖形；其中各該雷射打標機配置有打標振鏡用於在X、Y軸方向移動到所需要的打標點；一滑台，其中該打標物件係置於該滑台上；該滑台係移動到所需要的打標點，以接受該雷射打標機所投射的雷射光束而達到打標的目的；該滑台由一馬達系統控制，以將該滑台移動到適合打標的位置；至少一雷射打標控制器，其中各該雷射打標機配置一對應的雷射打標控制器；該雷射打標控制器用於接收所欲打標之座標資料，並控制對應之雷射打標機、該馬達系統及該滑台，以在該打標物件上進行所需要的打標作業；一電腦裝置可標示出整個打標空間的二維圖形，並接收一輸入之打標圖形，根據該打標圖形在二維空間的幾何位置，計算出該打標圖形對應該二維空間的點座標；該電腦裝置將二維空間的點座標向外傳送到該雷射打標控制器以控制該雷射打標機進行打標作業；以及一打標校正機構連接該至少一雷射打標控制器；該打標校正機構依據該至少一雷射打標機的加工範圍規劃出對應的至少一校正規劃圖，該校正規劃圖為矩形的二維圖形或是一個二維圖形的各線之交叉點所 形成的點矩陣圖；該打標校正機構將各該校正規劃圖傳送到對應的雷射打標控制器以控制對應的雷射打標機在該打標物件上形成打標後的校正打標圖，並對該打標物件上的各該校正打標圖進行攝像，比對所攝得的各該校正打標圖與原先對應之校正規劃圖之間的誤差，根據該誤差校正該打標圖形所對應的點座標，以校正各該雷射打標機的打標位置。
由下文的說明可更進一步瞭解本創作的特徵及其優點，閱讀時並請參考附圖。
10:雷射打標機
12:打標振鏡
20:滑台
30:馬達系統
40:打標圖形
50:電腦裝置
60:雷射打標控制器
70:打標校正機構
71:校正圖樣產生器
72:攝影機
73:比對器
74:校正器
100:打標物件
110:校正打標圖
711:校正規劃圖
721:影像圖形
圖1顯示本案之元件架構方塊圖。
圖2顯示本案之另一元件架構方塊圖。
圖3A顯示本案之校正規劃圖為矩形的二維圖形。
圖3B顯示本案之校正規劃圖為圖3A之二維圖形的各線之交叉點所形成的點矩陣圖。
圖4A顯示本案之影像圖形的示意圖。
圖4B顯示本案之影像圖形的另一示意圖。
茲謹就本案的結構組成，及所能產生的功效與優點，配合圖式，舉本案之一較佳實施例詳細說明如下。
請參考圖1至圖4B所示，顯示本創作之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，包含下列元件：
至少一雷射打標機10，用以發射雷射光束以進行打標之用。各該雷射打標機10所發出的雷射光束可以投射到一打標物件100上，而在該打標物件100呈現經雷射光束打標的圖形。其中各該雷射打標機10配置有打標振鏡12用於在X、Y軸方向移動到所需要的打標點，以將雷射光投射出去而達到打 標的目的。
一滑台20，其中該打標物件100係置於該滑台20上。其中該滑台20係在X、Y軸方向移動到所需要的打標點，以接受該雷射打標機10所投射的雷射光束而達到打標的目的。
在打標時為了將雷射光束投射到所需要的打標點，該滑台20及各該雷射打標機10的打標振鏡12必須在X、Y軸方向移動。因此必須先依據打標的圖形先規劃該滑台20相對於各該雷射打標機10的打標振鏡12的移動軌跡。
一馬達系統30，用於控制該滑台20在X、Y軸方向的移動，以將該滑台20移動到適合打標的位置。
至少一雷射打標控制器60，其中各該雷射打標機10配置一對應的雷射打標控制器60。該雷射打標控制器60用於接收所欲打標之座標資料，並控制對應之雷射打標機10、該馬達系統30及該滑台20，以在該打標物件100上進行所需要的打標作業。
圖1顯示本案配置一個雷射打標機10及一個雷射打標控制器60的示意圖。圖2顯示本案配置三個雷射打標機10及三個雷射打標控制器60的示意圖。
一電腦裝置50，根據各該雷射打標機10的位置及打標方向決定整個打標空間及該滑台20的空間座標。
該電腦裝置50可標示出整個打標空間的二維圖形，並接收使用者之輸入之打標圖形40，根據該打標圖形40在二維空間的幾何位置，計算出該打標圖形40對應該二維空間的點座標。該電腦裝置50將二維空間的點座標向外傳送。
一打標校正機構70連接該至少一雷射打標控制器60。該打標校正機構70依據該至少一雷射打標機10的加工範圍規劃出對應的至少一校正規劃圖711，並將其傳送到對應的雷射打標控制器60以控制對應的雷射打標機10在 該打標物件100上形成打標後的校正打標圖110，並對該打標物件100上的各該校正打標圖110進行攝像，比對所攝得的各該校正打標圖110與原先對應之校正規劃圖711之間的誤差，根據該誤差校正該打標圖形40所對應的點座標，以校正各該雷射打標機10的打標位置。
其中該打標校正機構70包含：
一校正圖樣產生器71，係依據該至少一雷射打標機10的加工範圍規劃出對應的該至少一校正規劃圖711。如圖3A所示，該校正規劃圖711為矩形的二維圖形，該矩形的二維圖形包含多條X方向及Y方向的線；或者如圖3B所示，該校正規劃圖711也可以為前述二維圖形的各線之交叉點所形成的點矩陣圖。
其中該校正規劃圖711的數量對應到該雷射打標機10的數量，也就是依據各該雷射打標機10在該打標物件100上的打標位置，規劃對應的校正規劃圖711，基本上每一雷射打標機10有一對應的校正規劃圖711。該校正圖樣產生器71將各該校正規劃圖711的座標輸入對應之雷射打標控制器60，以令對應之雷射打標機10對該打標物件100進行打標。
一攝影機72用於對該打標物件100上的各該校正打標圖110進行攝像，並將所攝得的影像圖形721向外傳送，其中該影像圖形721包含各該雷射打標機10在該打標物件100產生的校正打標圖110，如圖4A所示。其中校正打標圖110係為各該雷射打標機10依據對應之校正規劃圖711在該打標物件100上打標後實際上的打標圖。因為該電腦裝置50所計算的座標與該至少一雷射打標機10的打標點會有誤差，所以此校正打標圖110相對於該校正規劃圖711會有扭曲，所以各該雷射打標機10必須校正此誤差，才能使得所產生的 校正打標圖110完全符合實際上要打標的該校正規劃圖711。
一比對器73連接該校正圖樣產生器71及該攝影機72，該比對器73用於接收該攝影機72所攝得的影像圖形721。其中該影像圖形721中所包含的該校正打標圖110的數量對應到該雷射打標機10的數量。比如雷射打標機10有三個時，所得到的校正打標圖110也有三個，如圖4B所示。
該比對器73依據該影像圖形721之各該校正打標圖110及該校正圖樣產生器71所對應的原先規畫之校正規劃圖711，計算兩者之對應點之間的誤差，並將該誤差向外傳送。
一校正器74連接該比對器73，該校正器74依據該比對器73所傳送的誤差，校正該打標圖形40所對應的點座標，並將校正後的座標資料傳送到該雷射打標機10以進行打標。當有多個雷射打標機10時，則必須對於各該雷射打標機10的校正規劃圖711進行校對，並將校對的結果輸出到對應的雷射打標控制器60，以校正對應之雷射打標機10的打標位置。其中當該至少一雷射打標機10的加工範圍有重疊時，該校正器74也可對重疊部分進行校對與拼接，並將校對及拼接的結果輸出到對應的雷射打標控制器60。
較佳者，該校正圖樣產生器71、該比對器73及該校正器74位在該電腦裝置50中。
因此當各該雷射打標控制器60驅動對應之雷射打標機10打標該打標物件100時，可以經由該打標校正機構70對該打標圖形40進行座標校正，不會因為各該雷射打標機10與該打標物件100之間的扭曲而使得該打標圖形40在該打標物件100上形成的圖形產生扭曲。
另外當該校正規劃圖711的X軸線與Y軸線越密時，則誤差越小，所以所 得到的打標後的圖形越接近原來規劃的該打標圖形40。
本案的優點在於應用打標校正機構，可以對所欲打標的打標圖形規劃出一校正規劃圖並進行打標，再對打標後的校正打標圖進行攝像，然後校對所攝得的校正打標圖與原先規畫之校正規劃圖之間的誤差，因此可以依據此誤差對該打標圖形的座標進行校正，使得該雷射打標機在打標後產生的圖形可以完全符合實際上要打標的打標圖形，而不會因為雷射打標機與該打標物件之間的扭曲而使得最後在打標物件上形成的圖形產生扭曲。當有多個雷射打標機時，本案可以對各個雷射打標機進行校正，使得各個雷射打標機所打標後的整個圖形可以完全符合所欲打標的打標圖形。
綜上所述，本案人性化之體貼設計，相當符合實際需求。其具體改進現有缺失，相較於習知技術明顯具有突破性之進步優點，確實具有功效之增進，且非易於達成。本案未曾公開或揭露於國內與國外之文獻與市場上，已符合專利法規定。
上列詳細說明係針對本創作之一可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。
10:雷射打標機
12:打標振鏡
20:滑台
30:馬達系統
70:打標校正機構
71:校正圖樣產生器
72:攝影機
73:比對器
40:打標圖形
50:電腦裝置
60:雷射打標控制器
74:校正器
100:打標物件

Claims (8)

  1. 一種可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，包含：
    至少一雷射打標機；各該雷射打標機所發出的雷射光束可以投射到一打標物件上，而在該打標物件呈現打標的圖形；其中各該雷射打標機配置有打標振鏡用於在X、Y軸方向移動到所需要的打標點；
    一滑台，其中該打標物件係置於該滑台上；該滑台係移動到所需要的打標點，以接受該雷射打標機所投射的雷射光束而達到打標的目的；該滑台由一馬達系統控制，以將該滑台移動到適合打標的位置；
    至少一雷射打標控制器，其中各該雷射打標機配置一對應的雷射打標控制器；該雷射打標控制器用於接收所欲打標之座標資料，並控制對應之雷射打標機、該馬達系統及該滑台，以在該打標物件上進行所需要的打標作業；
    一電腦裝置可標示出整個打標空間的二維圖形，並接收一輸入之打標圖形，根據該打標圖形在二維空間的幾何位置，計算出該打標圖形對應該二維空間的點座標；該電腦裝置將二維空間的點座標向外傳送到該雷射打標控制器以控制該雷射打標機進行打標作業；以及
    一打標校正機構連接該至少一雷射打標控制器；該打標校正機構依據該至少一雷射打標機的加工範圍規劃出對應的至少一校正規劃圖，該校正規劃圖為矩形的二維圖形或是一個二維圖形的各線之交叉點所形成的點矩陣圖；該打標校正機構將各該校正規劃圖傳送到對應的雷射打標控制器以控制對應的雷射打標機在該打標物件上形成打標後的校正打標圖，並對該打標物件上的各該校正打標圖進行攝像，比對所攝得的各該校正打標圖與原先對應之校正規劃圖之間的誤差，根據該誤差校正該打標圖形所對應的點座標，以校正各該雷射打標機的打標位置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中該打標校正機構包含：
    一校正圖樣產生器，係依據該至少一雷射打標機的加工範圍規劃出對應的該至少一校正規劃圖；其中該校正規劃圖的數量對應到該雷射打標機的數量，也就是依據各該雷射打標機在該打標物件上的打標位置，規劃對應的校正規劃圖，每一雷射打標機有一對應的校正規劃圖；該校正圖樣產生器將各該校正規劃圖的座標輸入對應之雷射打標控制器，以令對應之雷射打標機對該打標物件進行打標；
    一攝影機用於對該打標物件上的各該校正打標圖進行攝像，並將所攝得的影像圖形向外傳送，其中該影像圖形包含各該雷射打標機在該打標物件產生的該校正打標圖；其中校正打標圖係為各該雷射打標機依據對應之校正規劃圖在該打標物件上打標後實際上的打標圖；
    一比對器連接該校正圖樣產生器及該攝影機，該比對器用於接收該攝影機所攝得的影像圖形；其中該影像圖形中所包含的該校正打標圖的數量對應到該雷射打標機的數量；該比對器依據該影像圖形之各該校正打標圖及該校正圖樣產生器所對應的原先規畫之校正規劃圖，計算兩者之對應點之間的誤差，並將該誤差向外傳送；以及
    一校正器連接該比對器，該校正器依據該比對器所傳送的誤差，校正該打標圖形所對應的點座標，並將校正後的座標資料傳送到該雷射打標機以進行打標；當有多個雷射打標機時，則必須對於各該雷射打標機的校正規劃圖進行校對，並將校對的結果輸出到對應的雷射打標控制器，以校正對應之雷射打標機的打標位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中當該至少一雷射打標機的加工範圍有重疊時，該校正器也對重疊部分 進行校對與拼接，並將校對及拼接的結果輸出到對應的雷射打標控制器。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中該矩形的二維圖形包含多條X方向及Y方向的線。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中該至少一雷射打標機為單一個雷射打標機，且該校正圖樣產生器產生單一個校正規劃圖。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中該至少一雷射打標機為多個雷射打標機，且該校正圖樣產生器產生多個校正規劃圖。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中當該校正規劃圖為矩形的二維圖形，且該校正規劃圖的X軸線與Y軸線越密時，則誤差越小，所以所得到的打標後的圖形越接近原來規劃的該打標圖形。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之可校正振鏡打標偏移的雷射打標系統，其中該校正圖樣產生器、該比對器及該校正器位在該電腦裝置中。
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