[發明專利]激光在金屬表面打黑色的打標設備及其打標方法

在審

• 申請號: 201611082986.7
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106624352A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 洪劍鋒;范醉風;肖博禮;姚遠;吳俊水;溫延臺;吳烈;高云峰
• 申請（專利權）人: 大族激光科技產業集團股份有限公司
• 主分類號: B23K26/064
• 分類號: B23K26/064;B23K26/062;B23K26/046
• 代理公司: 深圳市道臻知識產權代理有限公司44360
• 代理人: 陳琳

技術領域

本發明屬于激光加工技術領域，尤其涉及一種激光在金屬表面打黑色的打標設備及其打標方法。

背景技術

現有激光在氧化鋁材質的表面做黑色打標時，經常會因為被加工的氧化鋁的氧化層厚度不同而造成打標效果不一致甚至產生大批量不良品。

倘若需要提高氧化鋁表面激光打黑的良率，則必須對氧化鋁材料的氧化層厚度進行管控，而氧化過程是很難把氧化層厚度控制在一個比較小范圍內的，即使要控制一定的氧化層厚度，也需要增加氧化工藝的成本。如果氧化鋁的氧化層厚度差異較大，激光加工后的效果會不一致或者直接出現不良品，不良率太高會增加大量的工業生產成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種根據氧化層厚度自動修改打標參數的激光在金屬表面打黑色的打標設備及其打標方法。

本發明提供一種激光在金屬表面打黑色的打標設備，其包括：打標軟件、電氣控制部、激光器、擴束鏡、振鏡系統和聚焦鏡片，所述打標軟件、電氣控制部、和激光器依序連接，還包括：放置工件的雙工位工作平臺、以及與該雙工位工作平臺和打標軟件連接的膜厚測試儀，其中，所述雙工位工作平臺包括交替放置工件的第一工位和第二工位；所述激光器射出激光束依序經所述擴束鏡擴束、所述振鏡系統改變激光束的方向、以及所述聚焦鏡片聚焦至所述雙工位工作平臺的任一工位的工件上，激光束對工件進行黑色標記。

優選地，所述振鏡系統包括X振鏡和Y振鏡。

優選地，所述激光器為紅外光纖激光器。

優選地，所述激光器的脈沖波長為1055nm-1075nm。

優選地，所述激光器的脈寬為3-20ns。

優選地，所述激光器的平均功率為20W。

本發明還提供一種激光在金屬表面打黑色的打標設備的打標方法，包括如下步驟：

步驟S12：組建自適應的參數庫：把所有待加工的氧化鋁或其他金屬材料的工件按照厚度分為多個等級，分別調試該多個參數進行激光打標，使多個參數的工件均能獲得相同的效果；

步驟S13：把工件放到第一工位或第二工位上，膜厚測試儀對工件的待加工位置進行膜厚測試，并把膜厚信息發送到打標軟件；

步驟S14：工件測完膜厚后，雙工位工作平臺自動將測完膜厚的工件運輸至另一個工位，打標軟件根據膜厚信息，自動調用自適應參數庫的打標參數進行打標。

步驟S15：激光在的打標過程中，在另一工位上進行取放料。

優選地，還包括位于步驟S12之前的步驟：待標記的氧化鋁或其他金屬材料的工件表面擦拭干凈。

優選地，還包括位于步驟S15之后的步驟：激光打黑標記結束后，取下打標物料，并擦拭干凈。

優選地，所述步驟S14的打標方法為：激光器發出的激光束經擴束鏡擴大并激光束進入振鏡系統，經振鏡系統改變激光束的方向后進入聚焦鏡片，激光束經聚焦鏡片聚焦至工位，激光束對位于工位上的工件表面進行黑色標記。

本發明根據氧化層厚度自動修改打標參數來自適應打標的方法，該方法能通過測量氧化層的厚度來自動調用不同的打標參數進行激光打標，大大提高了激光加工的良率，降低了陽極氧化的成本和激光加工的生產成本。

附圖說明

圖1為本發明激光打標設備的結構示意圖；

圖2為本發明激光打標方法的流程圖；

圖3為本發明激光打標效果的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行進一步說明。

本發明激光打黑色的標記方法，本標記方法利用激光在不同厚度的氧化鋁或其他金屬材料表面進行自適應打黑標記的方法，本發明旨在解決氧化鋁的氧化層厚度差異較大造成激光打標不良的問題，提高激光生產的良率，降低工業生產成本。

圖1所示為本發明打標設備的結構示意圖，打標設備包括：打標軟件1、電氣控制部2、激光器3、擴束鏡4、振鏡系統5、光學聚焦鏡片6、雙工位工作平臺7、以及膜厚測試儀8。