[發明專利]基于開關激光器和振鏡頭實現點陣高速標刻的系統和方法

有效

• 申請號: 201610297512.8
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105834591B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 楊海;唐會華;張可;陳國文;孔華豪
• 申請（專利權）人: 武漢諾雅光電科技有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/064
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 李滿,劉志菊

技術領域

本發明涉激光高速加工技術領域，具體地指一種基于開關激光器和振鏡頭實現點陣高速標刻的系統和方法。

背景技術

隨著激光標刻在工業生產、商業流通各環節的廣泛應用和普及，利用二維碼標識單個物品和零件的需求越來越廣泛。傳統的一維和二維標識方法是采用直接印刷和油墨噴印的方法實現。直接印刷無法滿足一物一碼的要求，油墨噴印又有耗材成本高昂的缺點。

隨著激光加工的廣泛應用，激光噴碼已經在很多行業取代了傳統的印刷和噴墨加工。

但由于激光器開關速度和振鏡速度的限制，現階段激光加工點陣(例如二維碼)還是需要采用普通的填充方式來實現，這種方法的最大缺點就是加工速度慢，極大的限制了激光加工在二維碼噴印行業的推廣。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種基于開關激光器和振鏡頭實現點陣高速標刻的系統和方法，該系統和方法能有效地解決激光加工點陣速度慢的問題，利用高速激光器的快速開關特性和高速振鏡的配合，實現點陣的高速打標。

為實現此目的，本發明所設計的基于開關激光器和振鏡頭實現點陣高速標刻的系統，其特征在于：它包括CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、硬件控制器、振鏡和激光器，所述CPU的數據通信端連接硬件控制器的緩沖區端口，所述硬件控制器的振鏡控制信號端口連接振鏡的控制端，所述硬件控制器的激光控制信號端口連接激光器的控制端，所述激光器通過振鏡進行激光標刻。

一種利用上述系統進行點陣高速標刻的方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟1：CPU根據輸入的待標刻原始點陣數據，依據預設的出光規則，生成待標刻點陣行或列的掩碼點陣數據；

步驟2：CPU根據加速區距離和激光的出光延時參數將步驟1得到的掩碼點陣數據根據用戶需求以行或列為單位進行延長，上述將掩碼點陣數據以行為單位進行延長對應行點陣操作，將掩碼點陣數據以列為單位進行延長對應列點陣操作；

所述加速區距離為振鏡接受到CPU發出的移動命令從靜止到達勻速運動時所對應的距離；

所述出光延時參數為操作人員調試得到的最佳打標效果對應的出光延時；

步驟3：CPU將步驟2中延長后的掩碼點陣數據送入硬件控制器的緩沖區；

步驟4：當用戶需求為行點陣操作時，硬件控制器控制振鏡移動到待加工的點陣區域的第一行的第一個點；

當用戶需求為列點陣操作時，硬件控制器控制振鏡移動到待加工的點陣區域的第一列的第一個點；

步驟5：當用戶需求為行點陣操作時，硬件控制器控制振鏡以用戶指定的速度按本行的移動方向進行待加工點陣區域的加速區移動；

當用戶需求為列點陣操作時，硬件控制器控制振鏡以用戶指定的速度按本列的移動方向進行待加工點陣區域的加速區移動；

步驟6：硬件控制器根據所述出光延時參數控制振鏡進行待加工點陣區域的出光延時區移動；

步驟7：振鏡進行出光延時區移動后到達待加工點陣區域的加工區，硬件控制器根據掩碼點陣數據控制振鏡進行所述加工區的激光標刻處理，當所述加工區標刻點所對應的掩碼點陣數據為出光點指令時，硬件控制器控制振鏡對應的激光器開啟，當所述加工區標刻點所對應的掩碼點陣數據為空白點指令時，硬件控制器控制振鏡對應的激光器關閉；

步驟8：對于行點陣操作，硬件控制器控制振鏡移動到待加工的點陣區域的第二行的最后一個點；

對于列點陣操作，硬件控制器控制振鏡移動到待加工的點陣區域的第二列的最后一個點；

步驟9：對于行點陣操作，根據步驟5～7的方式以相反的方向進行待加工的點陣區域的第二行的標刻加工；

對于列點陣操作，根據步驟5～7的方式以相反的方向進行待加工的點陣區域的第二列的標刻加工；

步驟10：對于行點陣操作，按照上述步驟4～9的方式進行待加工的點陣區域中剩下所有行的標刻加工；

對于列點陣操作，按照上述步驟4～9的方式進行待加工的點陣區域中剩下所有列的標刻加工；

對于行點陣操作，待加工的點陣區域中相鄰兩行的標刻加工方向相反；

對于列點陣操作，待加工的點陣區域中相鄰兩列的標刻加工方向相反。

所述步驟7中，當加工區的激光標刻處理完成后，振鏡依次以步驟6和步驟5的方式進行另一側的出光延時區移動和另一側的加速區移動。

本發明的有益效果：