1. 大幅面時代
所謂大幅面,剛開端是將畫圖儀的節(jié)制局部直接用于激光設備上,將畫圖筆取下,在(0,0)點X軸基點、Y軸基點和原畫圖筆的地位上辨別裝置45°折返鏡,在原畫圖筆地位下端裝置小型聚集鏡,用以導通光路及使光束聚集。直接用畫圖軟件輸出打印敕令即可驅(qū)動光路的運轉(zhuǎn),這種方法最分明的優(yōu)勢是幅面大,并且根本上能知足精度比擬低的標刻要求,不需求專用的標刻軟件;然則,這種方法存在著打標速度慢、節(jié)制精度低、筆臂機械磨損大、牢靠性差、體積大等缺陷。因而,在閱歷開始的測驗后,畫圖典禮的大幅面激光打標系統(tǒng)逐漸退出打標市場的,目前所使用的同類型的大幅面設備根本上都是模擬以前這種節(jié)制進程,用伺服電機驅(qū)動的高速大幅面系統(tǒng),而跟著三維動態(tài)聚集振鏡式掃描系統(tǒng)的逐漸完美,大幅面系統(tǒng)將逐漸從激光標刻范疇隱姓埋名。
2. 轉(zhuǎn)鏡時代
因為看到大幅面系統(tǒng)的一系列缺陷,在高速振鏡技能還沒有在中國普遍普及的狀況下,一些節(jié)制工程師自行開拓了由步進電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng),其任務道理是將從諧振腔中導出的激光經(jīng)過擴束,經(jīng)由成90°裝置的兩個步進電機驅(qū)動的金鏡的反射,由F-theta場鏡聚集后輸出效果于處置對象上,金鏡的轉(zhuǎn)變使任務平面上的激光效果點辨別在X、Y軸上挪動,兩個鏡面協(xié)同舉措使激光可以在任務平面上完成直線和各類曲線的挪動。這種節(jié)制進程無論趕快度照樣定位精度來說都遠超越大幅面,因而在很大水平上能知足東西行業(yè)對激光節(jié)制的要求,固然同那時國際上盛行的振鏡式掃描系統(tǒng)還有比擬分明的差距,但嚴厲來說這種設計思緒的呈現(xiàn)和逐漸完美代表著中國激光使用的一個里程碑,是中國完萬能自行設計和出產(chǎn)激光使用設備的典型標記。直到振鏡在中國大規(guī)劃使用的鼓起,這種節(jié)制方法才逐漸退出中國激光使用的舞臺。
3. 振鏡時代
1998年,振鏡式掃描系統(tǒng)在中國的大規(guī)劃使用開端到來。
所謂振鏡,又可以稱之為電流表計,它的設計思緒完全因循電流表的設計辦法,鏡片替代了表針,而探頭的旌旗燈號由核算機節(jié)制的-5V—5V的直流旌旗燈號替代,以完成預定的舉措。同轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng)一樣,這種典型的節(jié)制系統(tǒng)采用了一半數(shù)返鏡,分歧的是,驅(qū)動這套鏡片的步進電機被伺服電機所替代,在這套節(jié)制系統(tǒng)中,地位傳感器的運用和負反應回路的設計思緒進一步包管了系統(tǒng)的精度,整個系統(tǒng)的掃描速度和反復定位精度到達一個新的程度。
三.國內(nèi)激光打標的技能近況
當前國內(nèi)的激光打標按其任務方法可分為掩形式打標、陣列式打標和掃描式打標。
1. 掩形式打標
掩形式打標又名投影式打標。掩形式打標系統(tǒng)由激光器、掩模板和成像透鏡構(gòu)成,其任務道理,經(jīng)由千里鏡擴束的激光,平均的投射在事前做好的掩模板上,光從雕空局部透射。掩模板上的圖形經(jīng)過透鏡成像到工件(焦面)上。凡間每個脈沖即可構(gòu)成一個標志。受激光輻射的資料外表被敏捷加熱汽化或發(fā)生化學反響,發(fā)作顏色轉(zhuǎn)變構(gòu)成可分辯的明晰標志。掩形式打標普通采用CO2激光器和YAG激光器。掩形式打標首要長處是一個激光脈沖一次就能打出一個完好的、包羅幾種符號的標志,因而打標速度快。關于多量量產(chǎn)物,可在出產(chǎn)線上直接打標。缺陷是打標靈敏性差,能量應用率低。
它是運用幾臺小型激光器還發(fā)射脈沖,經(jīng)反射鏡和聚集透鏡后,使幾個激光脈沖在被打標資料外表上燒蝕(熔化)出巨細及深度平均的小凹坑,每個字符、圖案都是由這些小圓黑凹坑組成的,普通是橫筆劃5個點,豎筆劃7個點,然后構(gòu)成5×7的陣列。陣列式打標普通采用小功率射頻鼓勵CO2激光器,其打標速度最高可達6000字符/妙,因此成為高速在線打標的幻想選擇,其缺陷是只能標志點陣字符,且只能到達5×7的分辯率,關于漢字力不從心。
2. 掃描式打標
掃描式打標系統(tǒng)由核算機、激光器和X-Y掃描機構(gòu)三局部構(gòu)成,其任務道理是將需求打標的信息輸入核算機,核算機依照事前設計好的順序節(jié)制激光器和X-Y掃描機構(gòu),使經(jīng)由非凡光學系統(tǒng)變換的高能量激光點在被加工外表上掃描活動,構(gòu)成標志。
凡間X-Y掃描機構(gòu)有兩種構(gòu)造方式:一種是機械掃描式,另一種是振鏡掃描式。
(1) 機械掃描式
機械掃描式打標系統(tǒng)不是采用經(jīng)過改動反射鏡的扭轉(zhuǎn)角度去挪動光束,而是經(jīng)過機械的辦法對反射鏡進行X-Y坐標的平移,然后改動激光束抵達工件的地位,這種打標系統(tǒng)的X-Y掃描機構(gòu)凡間是用畫圖儀改裝。其任務進程:激光束經(jīng)由反光鏡①、②轉(zhuǎn)機光路后,再經(jīng)由光筆(聚集透鏡)③效果射到被加工工件上。個中畫圖儀筆臂④只能帶著反光鏡①和②沿X軸偏向往返活動;光筆③連同它上端的反光鏡②(兩者固定在一同)只能沿Y軸偏向活動。在核算機的節(jié)制下(普通經(jīng)過并口輸出節(jié)制旌旗燈號),光筆在Y偏向上的活動與筆臂 在X偏向上的活動組成,可使輸出激光抵達平面內(nèi)恣意點,然后標刻出恣意圖形和文字。
(2)振鏡掃描式
振鏡掃描式打標系統(tǒng)首要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚集透鏡、核算機等組成。其任務道理是將激光束入射到兩反射鏡(振鏡)上,用核算機節(jié)制反射鏡的反射角度,這兩個反射鏡可辨別沿X、Y軸掃描,然后到達激光束的偏轉(zhuǎn),使具有必然功率密度的激光聚集點在打標資料上按所需的要求活動,然后在資料外表上留下永世的標志,聚集的光斑可所以圓形或矩形。
在振鏡打標系統(tǒng)中,可以采用矢量圖形及文字,這種辦法采用了核算機中圖形軟件對圖形的處置方法,具有作圖效率高,圖形精度好,無掉真等特點,極大的進步了激光打標的質(zhì)量和速度。還振鏡式打標也可采用點陣式打標方法,采用這種方法關于在線打標很合用,依據(jù)于分歧速度的出產(chǎn)線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡,與前面所述的陣列式打標比擬,可以標志更多的點陣信息,關于標志漢字字符具有更大的優(yōu)。
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