[發明專利]一種激光設備打標邊緣的能量增強優化方法

在審

• 申請號: 201810407374.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108581242A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 徐強;李高
• 申請（專利權）人: 廣州新可激光設備有限公司
• 主分類號: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K26/362
• 代理公司: 廣州圣理華知識產權代理有限公司 44302
• 代理人: 李唐明;頓海舟

本發明提供一種激光設備打標邊緣的能量增強優化方法，包括：步驟一：選定打標工作區域S，以打標工作區域中心為基點O，取得工作區域中心基點O的能量設定初始值E1；步驟二：根據需要打標的目標物的材料進行計算實測，選擇方程系數；步驟三：通過補償方程F(x)和選擇的方程系數進行計算，計算后得到需補償的能量值E2；步驟四：計算后得到的需補償的能量值E2越接近工作區域中心O，補償的能量值E2應越少；越接近打標工作區域S的邊緣，補償的能量值E2應越大。本發明通過針對打標機打標的特性，即對于打標工作區域邊緣能量相較于打標區域中心點的能量少，使用能量補償對打標工作區域邊緣能量進行補償，使打標效果更佳。

技術領域

本發明涉及激光設備打標、切割技術領域，特別涉及一種激光設備打標邊緣的能量增強優化方法。

背景技術

激光打標是將需要加工的工件放在高功率高密度的聚焦激光束下進行局部照射，使被加工材料表面發生氣化或氧化來改變表面色澤或形狀，從而在被加工物件表面留下永久性文字、圖案、顏色等標記的一種打標方法。

現有的激光打標機一般包括激光器、調焦器以及振鏡腔。通過激光器發出的激光由調焦器進行聚焦，隨后進入振鏡腔中，隨振鏡的擺動在工件表面移動，從而完成激光打標作業。

而在實際的打標中，通常會有以下的問題，由于激光進行局部照射的距離和角度不一樣，造成了激光打標、切割時，相同的能量，標刻出的線條中心和邊緣的痕跡不一樣；同等的速度，中心和邊緣的痕跡不一樣。中間能量過大切割痕跡明顯，邊緣能量弱切割痕跡不明顯，出現了中心和邊緣線條痕跡深度不同的問題。這是激光標刻存在的客觀現象。

造成現有技術缺陷的原因是由于激光束易于導向、聚集和發散，可根據加工要求，通過光路系統來得到不同的光斑尺寸、密度和功率，通過外光路系統可改變光束方向。在激光加工過程中，雖然設定了相同的打標能量和速度，但是由于光路系統改變了光束的方向與角度不同，產生了不同的能量點和不一樣的照射面積。

激光標刻是利用場鏡將激光束聚焦在一點進行標刻的技術，激光在場鏡中心可以形成能量強烈的小圓點，而在場鏡能折射的最大范圍邊緣，激光會形成能量較弱的橢圓點。在有些要標刻的圖形、圖像和模型范圍較大的時候，這種物理現象就會導致激光標刻或切割不能達到工藝標準。常見的現象是：(1)中心位置聚集面積小，能量聚集強而集中；(2)邊緣位置相對中心位置照射面積大，能量聚集相對弱而分散。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足而提供一種激光設備打標邊緣的能量增強優化方法，該方法通過使用軟件經過特定函數計算來實現透過場鏡的激光在大范圍邊緣保持標刻最佳效果。

為實現上述目的，本發明提供了一種激光設備打標邊緣的能量增強優化方法，包括：

步驟一：選定打標工作區域S，以打標工作區域中心為基點O，取得工作區域中心基點O的能量設定初始值E1；

步驟二：根據需要打標的目標物的材料進行計算實測，選擇方程系數；

步驟三：通過補償方程F(x)和選擇的方程系數進行計算，計算后得到需補償的能量值E2；

步驟四：計算后得到的需補償的能量值E2越接近工作區域中心O，補償的能量值E2應越少；越接近打標工作區域S的邊緣，補償的能量值E2應越大；

優選的，所述補償方程為能量補償一次方程、能量補償二次方程或能量補償三次方程。

優選的，若補償方程為能量補償一次方程，則方程式為F(x)＝ax+b，其中，x為打標點，F(x)為點x對應的補償能量值E2，得到的能量值E2為直線增量；此時，所述方程系數為a與b。