[發明專利]一種激光標刻物體圓孔內壁圖案的方法及裝置

無效

• 申請號: 201310291281.6
• 申請日: 2013-07-04
• 公開（公告）號: CN103331524A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 何健;湛年軍
• 申請（專利權）人: 何健;湛年軍
• 主分類號: B23K26/36
• 分類號: B23K26/36;B23K26/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及激光標刻工藝、涉及用于圖形雕刻及打標的激光控制技術。應用于物體圓孔內壁圖案激光標刻加工，如首飾戒指內壁印記及圖案激光打標。

【背景技術】

激光標刻技術相對于傳統的印制技術有以下優點：應用范圍廣，適合各種材料；非接觸加工，不損壞產品；加工精細，影響范圍小；加工速度快，效率高；各種復雜圖案文字均可加工，控制精度高。由于優勢明顯，已經廣泛應用與各種產品的圖案、商標、文字標識加工。

在首飾加工行業，目前已大量應用激光打標技術標識產品印記信息。根據珠寶首飾行業國家強制標準《GB11887-2002首飾貴金屬純度的規定及命名方法》中第5條規定：“貴金屬首飾的印記是指打印在首飾上的標識，內容應包括：廠家代號、純度、材料以及鑲鉆首飾主鉆石(0.10克拉以上)的質量”。首飾產品必須包含印記，例如“24K、千足金”等，目前首飾加工印記大多采用激光標刻。

傳統的激光標刻方法都是在物體外表面進行，但是首飾產品中數量最多的是戒指，為了不影響美觀效果，戒指印記都位于戒指孔內圈上。由于激光標刻時，不能將加工激光束遮擋，在加工戒指字印時，目前都是將戒指傾斜一個角度放置，使加工激光束到達戒指內圈壁上進行標刻加工。

采用這種方法加工戒指印記存在兩個無法解決的問題：第一，由于要刻印加工戒指傾斜放置，要加工的工作面和加工激光束不垂直，和加工激光聚焦面也不重合，造成加工圖形變形失真，加工圖像效果差。第二，一次只能加工比較短小的圖形在戒指內圈上，圖形稍大時(例如較長的一段文字印記)就要加工好一部分，再重新放置戒指，分段加工；這樣加工的圖像是拼接起來的，無論是加工難度和加工效果都不理想。

除了戒指外，還有其它包含圓孔的物品，需要在圓孔內壁進行激光圖案標刻，加工過程都存在上述問題。

【發明內容】

本發明的目的是為了使激光標刻技術在物體圓孔內壁上標刻圖案效果更好，加工工藝更便捷高效，而提出的一種方法與裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

1、一種使用激光標刻物體圓孔內壁圖案的方法，其特征在于：

在要使用激光進行圖案標刻的物體圓孔內壁內放置一個反射鏡，通過反射鏡反射加工激光束，對物體圓孔內壁進行圖案標刻加工。反射鏡可旋轉，旋轉軸與加工激光束平行，旋轉角度位置和速度可控制，反射面同加工激光束成一定度角(例如45度)，可將加工激光束反射到要加工的物體圓孔內壁加工面上。物體圓孔內壁激光標刻控制系統同步控制激光發生器、振鏡、反射鏡，完成對內壁圖案的激光標刻加工。

2、根據權利要求1所述使用激光標刻物體圓孔內壁圖案的方法，還包括將現有圖案加工控制方法轉換成用振鏡反射鏡同時控制加工的方法，其特征在于：

圖案為平面圖形，圖形上的坐標點用(x，y)來表示。用振鏡和反射鏡同時控制激光標刻圖案，新的坐標振鏡控制用(X，Y)表示，電機旋轉角度用α表示。

將設計圖用旋轉反射鏡反射投影到圓孔內壁實際上相當于將(x，y)坐標轉換成了極坐標(r，θ)，r為極軸，θ為極角。

θ＝360°-x*360°/C

C為圓孔內壁圓周長，順時針旋轉計算。

r＝y反射鏡為45°，兩邊投影長度剛好相等。

現在將極坐標圖形打標出來，只需將極坐標圖形在轉換回平面坐標即可，只是增加了電機旋轉角度α，新轉換好的圖形坐標用(X，Y)表示。

α＝360°-θ＝x*360°/C電機順時針旋轉，極坐標為逆時針。

X＝r*cosθ＝y*sinα

Y＝r*sinθ＝y*cosα

3、根據權利要求1所述使用激光標刻物體圓孔內壁圖案的方法，還包括將要加工的不連續分段圖案按照近似的分段方法進行激光標刻，其特征在于：

要刻印的圖案由若干分段小圖案組成，每個分段為一個獨立圖案，每個分段圖案獨立刻印。x為圖案中心位置X軸坐標，電機旋轉的角度α。

α＝x*360°/C

當電機旋轉到角度α時可停止，等分段圖案標刻完成后再次旋轉到下一個分段圖形中心角度，進行下一個圖案標刻。圖案為原圖案在平面上繞自己中心順時針旋轉角度α。

4、激光標刻物體圓孔內壁圖案裝置，包括激光發生器，振鏡，其特征在于還包括一個可旋轉控制反射鏡設備，反射鏡的旋轉軸與加工激光束重合，旋轉角度位置和速度可控制，反射面同加工激光束成45度角。反射鏡旋轉角度、速度、位置通過激光標刻控制系統來控制。激光標刻控制系統同步控制激光發生器、振鏡、反射鏡，完成對物體圓孔內壁圖案的激光標刻加工。