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激光在軍事和工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用以來(lái)，各種控制手段伴隨著這種全新的加工工具在各行各業(yè)不斷的進(jìn)步，如今，高頻高精度控制成為激光應(yīng)用的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)，隨著各種新型激光模式的出現(xiàn)，自動(dòng)控制也正在
激光加工的舞臺(tái)上以日益精密的技術(shù)展現(xiàn)著自己的風(fēng)采。
K}e %E &|> o}q>oa b z 80年代中期，激光在中國(guó)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域開(kāi)始嶄露頭角，90年代初，由于工具行業(yè)出口量的增加，激光標(biāo)刻開(kāi)始成為必不可少的加工手段。激光標(biāo)刻屬于一個(gè)比較特殊的行業(yè)，其原理是利用聚焦后的光束對(duì)作用物表面進(jìn)行短時(shí)間淺層刻蝕或燒蝕，使其作用區(qū)異于未處理區(qū)以達(dá)到標(biāo)記的目的。由于對(duì)加工效率和效果有著非常高的要求，因此，從一開(kāi)始高速度和高精度的自動(dòng)控制在這一領(lǐng)域就得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，從1995年到2002年短短的7年時(shí)間，控制在激光標(biāo)刻領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時(shí)代、轉(zhuǎn)鏡時(shí)代和振鏡時(shí)代，控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機(jī)控制到實(shí)時(shí)處理、分時(shí)復(fù)用的一系列演變，如今，
半導(dǎo)體激光器、
光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對(duì)
光學(xué)過(guò)程控制提出了新的挑戰(zhàn)。
,%>] 9K]Li\ 以控制對(duì)象分類(lèi)，標(biāo)刻控制可以分為三種：光束控制、對(duì)象控制和飛行控制。其中，光束控制是應(yīng)用最廣泛的，對(duì)象控制主要是針對(duì)特殊行業(yè)，而飛行控制將是激光標(biāo)刻控制在未來(lái)的主要發(fā)展方向。顧名思義，光束控制指固定作用對(duì)象，直接控制光束在作用物表面的移動(dòng)和停留，由于作用對(duì)象的尺寸和質(zhì)量不盡相同，直接控制對(duì)象的方式難以提高加工速度，因此這種控制手段從一開(kāi)始就成為主要的控制方式；對(duì)象控制指固定光束，控制作用對(duì)象的移動(dòng)和停留，這種控制手段主要應(yīng)用在對(duì)象體積比較小、質(zhì)量比較輕，同時(shí)對(duì)控制精度要求比較高而控制過(guò)程不太復(fù)雜的行業(yè)，例如硅片、晶元和工業(yè)用陶瓷等材料的劃片行業(yè)；飛行控制指同時(shí)控制光束和對(duì)象的移動(dòng)和停留，這種控制將成為激光在流水線應(yīng)用的主要控制手段，優(yōu)點(diǎn)是速度快，自動(dòng)化程度高，是后工業(yè)時(shí)代激光加工的主流控制模式。最主流的光束控制方式在中國(guó)共經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代的演變。
iI|mFc|V =hZ#Z]f 大幅面時(shí)代 所謂大幅面，剛開(kāi)始是直接將
繪圖儀的控制部分直接用于激光設(shè)備上，將繪圖筆取下，在（0，0）點(diǎn)X軸基點(diǎn)、Y軸基點(diǎn)和原繪圖筆的位置上分別安裝45°折返鏡，在原繪圖筆位置下端安裝小型聚焦鏡，用以導(dǎo)通光路及使光束聚焦。直接用繪圖軟件輸出打印命令即可驅(qū)動(dòng)光路的運(yùn)行，這種方式最明顯的優(yōu)勢(shì)是幅面大，而且基本上能滿(mǎn)足精度比較低的標(biāo)刻要求，不需要專(zhuān)用的標(biāo)刻軟件，因此在早期還是有很不錯(cuò)的市場(chǎng)。
dux.Z9X? N`3q54 _$ 但是這種方式有著幾個(gè)致命的缺陷：1.速度慢，不到100m/s的速度很難滿(mǎn)足客戶(hù)要求日益增加的產(chǎn)量；2.精度低，重復(fù)定位精度基本上局限于繪圖儀本身的精度，誤差有時(shí)非常大；3.無(wú)法按照激光輸出的特性定制自己所需要的控制參數(shù)，激光輸出和控制信號(hào)輸出之間是有時(shí)間差的，用通用型掃描儀驅(qū)動(dòng)工具（如Autocad等）是無(wú)法按照激光器的特性定制控制參數(shù)的，因此容易產(chǎn)生一系列可笑的問(wèn)題，如一個(gè)圖形前1cm左右的距離無(wú)激光輸出，因此出來(lái)的圖形總是少一截；4.由于光學(xué)器件和繪圖筆的質(zhì)量不同造成控制慣量的改變，由于總是過(guò)載驅(qū)動(dòng)，使繪圖儀各元器件壽命縮短。
5f;6BP |\/`YRg> 總之，在經(jīng)歷最初的嘗試后，繪圖儀式的大幅面激光標(biāo)刻系統(tǒng)逐步退出標(biāo)刻市場(chǎng)的，現(xiàn)在所應(yīng)用的同類(lèi)型的大幅面設(shè)備基本上都是模仿以前這種控制過(guò)程，用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的高速大幅面系統(tǒng)，而隨著變焦振鏡式掃描系統(tǒng)的逐步完善，大幅面系統(tǒng)將逐步從激光標(biāo)刻領(lǐng)域銷(xiāo)聲匿跡。
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