[發明專利]一種對打標物上深孔結構打標的3D激光打標方法

有效

• 申請號: 201610784014.6
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106626848B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 徐強
• 申請（專利權）人: 廣州創樂激光設備有限公司
• 主分類號: B41J2/435
• 分類號: B41J2/435
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 頓海舟;李唐明

本發明公開了一種打標物上具有深孔結構的3D激光打標方法，包括激光器、調焦鏡組、振鏡和控制系統，所述控制系統通過控制所述調焦鏡組從而控制激光焦點在打標物體Z軸方向上的位置；本方法包括以下步驟：導入打標物的3D模型：導入打標物的3D模型，在其深孔部位上建立一個覆蓋深孔位置的虛擬打標面；導入打標圖案；貼覆圖案；放置打標物；讀取圖案與3D模型的位置關系；對打標物進行打標，深孔位置圖案直接打印在虛擬打標面上。本發明在打標物的深孔部位創建一個覆蓋深孔的虛擬打標面，當打標到深孔位置時就將圖案直接打標到虛擬打標面上，有效地避免了Z軸光標瞬間大距離跳變的情況，降低了對調節驅動器的損壞，延長了其使用壽命。

技術領域

本發明涉及3D激光打標領域，特別是一種對打標物上的深孔結構進行打標的3D激光打標方法。

背景技術

3D激光打標是激光表面凹陷加工方式，其利用高能量密度的激光對工件進行局部照射，使表層材料汽化或發生顏色變化的化學反應，從而留下永久性標記。激光打標可以標記出各種文字、符號和圖案等，字符大小甚至可達到微米量級。用于激光打標的激光束由激光器產生，經過一系列光學傳導與處理，最終通過光學鏡片進行光束聚焦，然后將聚焦后的高能量光束偏轉到待加工物體表面的指定位置，形成凹陷的永久痕跡。傳統2D激光打標采用的是后聚焦方式，一般只能在指定范圍內進行平面打標。

3D激光打標機采用先進的前聚集方式，多出了動態聚焦座，這采取光原理學，類像蠟燭成像的工作原理，通過軟件控制和移動動態聚焦鏡，在激光被聚焦前進行可變擴束，以此改變激光束的焦距來實現對高低不同物體的準確表面聚焦加工。

雖然3D激光打標已經實現，但是其仍然存在一定的缺陷，例如，對于打標物體上具有深孔結構在打標過程中，圖案會直接打在深孔上，這樣會造成Z軸光標瞬間跳變距離很大，從而導致控制Z軸調焦的Z軸調節驅動器部分的驅動裝置瞬間移動幅度較大，長此以往，Z軸調節驅動器部分很容易損壞，大大降低了其使用壽命，因此有待對這一技術問題進行改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在具有深孔結構的打標物上進行打標時可以克服經過深孔部位Z軸光標進行突變的情況，避免了Z軸調焦的調節驅動器部分的電機的大幅度移動，使其不易損壞，延長了其使用壽命。

為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的：一種對打標物上的深孔結構進行打標的3D激光打標方法，包括激光器、調焦鏡組、振鏡和控制系統，所述激光器發出的激光通過所述調焦鏡組進行調焦后再經過所述振鏡射出,最后射到打標物上對打標物進行打標；所述控制系統通過所述振鏡從而控制激光焦點在打標物體X和Y方向上的位置；所述控制系統通過控制所述調焦鏡組從而控制激光焦點在打標物體Z軸方向上的位置；本方法還包括以下步驟：

S1：導入打標物的3D模型：所述控制系統包括計算機系統，在計算機系統內導入打標物的3D模型；

S2：創建虛擬打標面：對于具有深孔結構的打標物，在打標物的深孔部位上建立一個覆蓋深孔位置的虛擬打標面；

S3：導入打標圖案：將需要打標的圖案導入到所述計算機系統中；

S4：貼覆圖案：將需要打標的圖案沿3D模型的表面貼覆，所述圖案在貼覆至深孔位置時，將圖案沿深孔位置上的虛擬打標面貼覆；

S5：放置打標物：將與3D模型相應的打標物放置在打標平臺上，并校準打標位置；

S6：讀取圖案與3D模型的位置關系：所述計算機系統根據貼覆有圖案的3D模型，讀取圖案與所述打標物的位置關系；

S7：對打標物進行打標：所述計算機系統通過控制所述振鏡和調焦鏡組在打標物的對應位置上打標出對應的圖案，通過深孔位置時，將所述圖案直接打標在與3D模型虛擬打標面所對應的打標物的虛擬位置上。

優選地，所述虛擬打標面為直線平面、弧形面或波形面。