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掃描式打標(biāo)方法

2023-01-31 10:30:54  2129 次瀏覽

掃描式打標(biāo)掃描式打標(biāo)系統(tǒng)由計算機(jī)、激光器和X-Y掃描機(jī)構(gòu)三部分組成,其工作原理是將需要打標(biāo)的信息輸入計算機(jī),計算機(jī)按照事先設(shè)計好的程序控制激光器和X-Y掃描機(jī)構(gòu),使經(jīng)過特殊光學(xué)系統(tǒng)變換的高能量激光點在被加工表面上掃描運動,形成標(biāo)記。

通常X-Y掃描機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式:一種是機(jī)械掃描式,另一種是振鏡掃描式。

(1) 機(jī)械掃描式

機(jī)械掃描式打標(biāo)系統(tǒng)不是采用通過改變反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度去移動光束,而是通過機(jī)械的方法對反射鏡進(jìn)行X-Y坐標(biāo)的平移,從而改變激光束到達(dá)工件的位置,這種打標(biāo)系統(tǒng)的X-Y掃描機(jī)構(gòu)通常是用繪圖儀改裝。其工作過程:激光束經(jīng)過反光鏡①、②轉(zhuǎn)折光路后,再經(jīng)過光筆(聚焦透鏡)③作用射到被加工工件上。其中繪圖儀筆臂④只能帶著反光鏡①和②沿X軸方向來回運動;光筆③連同它上端的反光鏡②(兩者固定在一起)只能沿Y軸方向運動。在計算機(jī)的控制下(一般通過并口輸出控制信號),光筆在Y方向上的運動與筆臂 在X方向上的運動合成,可使輸出激光到達(dá)平面內(nèi)任意點,從而標(biāo)刻出任意圖形和文字。

(2)振鏡掃描式

振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)主要由激光器、XY偏轉(zhuǎn)鏡、聚焦透鏡、計算機(jī)等構(gòu)成。其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡(振鏡)上,用計算機(jī)控制反射鏡的反射角度,這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描,從而達(dá)到激光束的偏轉(zhuǎn),使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標(biāo)材料上按所需的要求運動,從而在材料表面上留下的標(biāo)記,聚焦的光斑可以是圓形或矩形。

在振鏡打標(biāo)系統(tǒng)中,可以采用矢量圖形及文字,這種方法采用了計算機(jī)中圖形軟件對圖形的處理方式,具有作圖效率高,圖形精度好,無失真等特點,極大的提高了激光打標(biāo)的質(zhì)量和速度。同時振鏡式打標(biāo)也可采用點陣式打標(biāo)方式,采用這種方式對于在線打標(biāo)很適用,根據(jù)于不同速度的生產(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(biāo)相比,可以標(biāo)記更多的點陣信息,對于標(biāo)記漢字字符具有更大的優(yōu)。

振鏡掃描式打標(biāo)系統(tǒng)一般使用連續(xù)光泵工作波長為1.06μm的Nd:YAG激光器,輸出功率為10~120W,激光輸出可以是連續(xù)的,也可以是Q開關(guān)調(diào)制的。發(fā)展的射頻激勵CO2激光器,也被用于振鏡掃描式激光打標(biāo)機(jī)。

振鏡掃描式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣,可進(jìn)行矢量打標(biāo)和點陣打標(biāo),標(biāo)記范圍可調(diào),而且具有響應(yīng)速度快、打標(biāo)速度高(每秒鐘可打標(biāo)幾百個字符)、打標(biāo)質(zhì)量較高、光路密封性能好、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢已成為主流產(chǎn)品,并被認(rèn)為代表了未來激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。

用于打標(biāo)的激光器主要有Nd:YAG激光器和CO2激光器。Nd:YAG激光器產(chǎn)生的激光能被金屬和絕大多數(shù)塑料很好地吸收,而且其波長短(為1.06μm),聚焦的光斑小,因而適合在金屬等材料上進(jìn)行高清晰度的標(biāo)記。CO2激光器產(chǎn)生的激光波長為10.6μm,木制品、玻璃、聚合物和多數(shù)透明材料對其有很好的吸收效果,因而特別適合在非金屬表面上進(jìn)行標(biāo)記。

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