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激光打标中激光路径优化算法及应用

更新时间  2021-11-04 20:43 阅读
本文摘要:o段激光打标机主要用于在金属、塑料等各种材料表面打标文字和图案,广泛应用于许多行业,如在产品上铸造商标、生产日期上的产品序列号等。与传统打标机相比,激光打标机属于非接触式打标,对工作面没有压力,会产生变形。 它对材料表面无污染、无锈蚀,不需要任何耗材,市场前景广阔。打标质量和打标深度是高性能激光打标机最重要的指标,对激光打标系统的市场应用和产品的打标质量有着最重要的影响。 基于此,本文明确提出了一种高性能标记路径优化的解决方案。

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o段激光打标机主要用于在金属、塑料等各种材料表面打标文字和图案,广泛应用于许多行业,如在产品上铸造商标、生产日期上的产品序列号等。与传统打标机相比,激光打标机属于非接触式打标,对工作面没有压力,会产生变形。

它对材料表面无污染、无锈蚀,不需要任何耗材,市场前景广阔。打标质量和打标深度是高性能激光打标机最重要的指标,对激光打标系统的市场应用和产品的打标质量有着最重要的影响。

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基于此,本文明确提出了一种高性能标记路径优化的解决方案。激光打标,在加工原稿的打标图案时,激光束的打标行程由空转行程连接,即两条打标路径之间的路径来重启激光器。因为激光器在空转运行期间重新启动,所以以任何方式运行空转都是不切实际的。但空行程并不会直接影响实际打标效果。

优化空行程和打标行程之间的联系是提高打标后实际图形质量非常合适的一步。传统的空行程是由前至后连接标记行程端点附近的直线过渡而成的。

但由于控制激光束的检流计的旋转镜具有一定的转动惯量,这种过渡形式在高速打标,尤其是精细图案的打标中,会产生后续截面的端部超调和侧移现象。在进行怠速行程的连接优化之前,考虑到怠速行程不直接影响打标效果,前一个可用行程的起点必须与下一个怠速行程的起点连接过渡,如图1(a)所示。

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但由于检流计系统的旋转镜的运行类似于其仅次于加速度和速度的临界状态,并且由于加速度很大,虽然空转行程的直线连接最短,但空转行程扫描所需的时间需要增加,从而节省每次打标时间。但如果以这种方式控制激光轨迹,由于检流计镜头实际转动中检流计转动惯量的影响,激光操作轨迹不会偏离预设轨迹。在这种情况下,以临界加速度行驶怠速行驶的一个问题是,标记路径的起点不会经常偏离怠速行驶的方向。因此,通过在起点和起点处将空转行程转回直线,而是转回与实际标记路径的切线相对应的曲线来解决问题。

同时要保证检流计系统的旋转镜头在加速和加速后运行类似于其临界状态,成功过渡到打标行程,如图1(b)右图所示。在标记路径的插值计算上,采用速度规划的概念,从整体上提高标记效率和标记性能。


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