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    [轉(zhuǎn)載]振鏡式在線激光打標(biāo)掃描方案的設(shè)計(jì) [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 2008-06-23
    文章來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載 若有不妥,請(qǐng)告之! }uWIF|h~  
    2d:<P!B  
      摘要:本文論述了振鏡式激光打標(biāo)掃描方案的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程,通過(guò)對(duì)振鏡掃描速度的補(bǔ)償解決了由于生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)而造成的打標(biāo)字符傾斜問(wèn)題,并且有效提高了打標(biāo)的速度,實(shí)現(xiàn)了在不同速度生產(chǎn)線對(duì)不同材質(zhì)進(jìn)行打標(biāo)。  o5=1  
    J2A+x\{<  
        1 引言  8m% +O#  
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      激光打標(biāo)生產(chǎn)工藝是廣泛應(yīng)用的新技術(shù),它是利用適當(dāng)能量密度的、會(huì)聚在工件表面的激光光束對(duì)目標(biāo)表面掃描,使材料發(fā)生物理或化學(xué)變化,在表面上形成痕跡,從而形成標(biāo)記的過(guò)程。它具有應(yīng)用范圍廣、打標(biāo)速度快、性能穩(wěn)定、質(zhì)量高、運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、易于用計(jì)算機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為激光重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。  Hy4c{Ij  
    b=nQi./f  
      在各種打標(biāo)方式中,振鏡式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣,可進(jìn)行矢量打標(biāo),也可以標(biāo)記點(diǎn)陣字符,且標(biāo)記范圍可調(diào),標(biāo)記速度也較快,因而成為目前的主流打標(biāo)方式,并被認(rèn)為代表了未來(lái)激光打標(biāo)的發(fā)展方向。  6mcxp+lm|  
    W/03L, 1  
        振鏡式在線激光打標(biāo)的原理如下:  =!}n .  
    h'*>\eC6  
        激光器輸出的激光依次經(jīng)過(guò)X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡、平場(chǎng)聚焦鏡會(huì)聚到生產(chǎn)線的工件表面上,通過(guò)控制X軸、Y軸掃描振鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)可以控制激光光束在材料表面的X軸方向(平行于生產(chǎn)線方向)和Y軸方向(垂直于生產(chǎn)線方向)上任意移動(dòng),從而打出相應(yīng)的標(biāo)記。  _$s ;QI]x  
    ( R2432R}J  
        2 掃描方案的實(shí)現(xiàn)  [:M:6JJ  
    1, 5"sQ$  
      由于在線打標(biāo)的標(biāo)記工作面是隨生產(chǎn)線運(yùn)動(dòng)的,所以在打標(biāo)過(guò)程中垂直于生產(chǎn)線方向(Y軸方向)的標(biāo)記線會(huì)因?yàn)樯a(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)發(fā)生一定角度的傾斜,生產(chǎn)線速度越快傾斜角度越大,所以要在生產(chǎn)線上的工件表面打出精美的標(biāo)記,關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償,確保打標(biāo)機(jī)的精確定位。 q\+khy,k  
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        2.1掃描方案分析  SN w3xO!;&  
    U*Q1(C  
      生產(chǎn)線的運(yùn)動(dòng)方向與打標(biāo)振鏡X軸的偏轉(zhuǎn)方向相同,那么在進(jìn)行打標(biāo)操作時(shí),首先給X軸振鏡預(yù)置一個(gè)與生產(chǎn)線相同的速度分量,就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其速度的補(bǔ)償,這樣就可以像靜態(tài)打標(biāo)一樣進(jìn)行標(biāo)記了。然而在實(shí)際操作中,上述補(bǔ)償校正方案操作起來(lái)非常困難,因?yàn)閽呙枵耒R的內(nèi)部是用一個(gè)精密步進(jìn)電機(jī)控制的,并且步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度是固定的。我們對(duì)掃描振鏡只能控制其偏轉(zhuǎn)角度的大小,而不能控制其偏轉(zhuǎn)線速度,而對(duì)固定角速度的掃描振鏡來(lái)講,它在平行于生產(chǎn)線的X軸方向上的線速度是不穩(wěn)定的,要想實(shí)現(xiàn)對(duì)其偏轉(zhuǎn)線速度的控制,保證掃描振鏡速度與生產(chǎn)線同步,只能將掃描振鏡的整個(gè)偏轉(zhuǎn)過(guò)程分解為多步完成,通過(guò)調(diào)節(jié)步與步之間的延遲時(shí)間調(diào)節(jié)其偏轉(zhuǎn)線速度,從而使其偏轉(zhuǎn)線速度與生產(chǎn)線速度同步。這種補(bǔ)償方案軟件開發(fā)非常困難。  F3BWi[Xh  
    LxD >eA  
        由于難以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行直接補(bǔ)償。又因?yàn)榧す獯驑?biāo)首先把要利用控制軟件把需要標(biāo)記的信息轉(zhuǎn)化為點(diǎn)陣信息,然后在相應(yīng)位置進(jìn)行打點(diǎn)操作,我們考慮不直接對(duì)生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償,而是對(duì)所要標(biāo)記的點(diǎn)進(jìn)行位置補(bǔ)償。具體分析如下: VI83 3  
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        設(shè)生產(chǎn)線速度為V1振鏡掃描速度為V2,點(diǎn)陣字符每列中相鄰點(diǎn)間距為S1 , 則Y軸振鏡由前一點(diǎn)掃描到下一點(diǎn)的時(shí)間為: