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  • 國內激光打標的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

    作者:佚名 來源:本站整理 時間:2011-11-10 15:26 閱讀:3831 [投稿]
    本文簡要介紹了國內激光打標的發(fā)展歷程,著重介紹了目前國內激光打標的技術現(xiàn)狀和市場現(xiàn)狀,并對其技術和市場的發(fā)展前景作了展望。
    1998年,振鏡式掃描系統(tǒng)在中國的大規(guī)模應用開始到來。所謂振鏡,又可以稱之為電流表計,它的設計思路完全沿襲電流表的設計方法,鏡片取代了表針,而探頭的信號由計算機控制的-5V—5V的直流信號取代,以完成預定的動作。同轉鏡式掃描系統(tǒng)相同,這種典型的控制系統(tǒng)采用了一對折返鏡,不同的是,驅動這套鏡片的步進電機被伺服電機所取代,在這套控制系統(tǒng)中,位置傳感器的使用和負反饋回路的設計思路進一步保證了系統(tǒng)的精度,整個系統(tǒng)的掃描速度和重復定位精度達到一個新的水平。
    三、國內激光打標的技術現(xiàn)狀
    目前國內的激光打標按其工作方式可分為掩模式打標、陣列式打標和掃描式打標。 
    1.掩模式打標 
    掩模式打標又叫投影式打標。掩模式打標系統(tǒng)由激光器、掩模板和成像透鏡組成,其工作原理(如圖1所示)是在一塊模板上,將待打標的數(shù)字、字符、條碼、圖像等雕空,做成掩模,經(jīng)過望遠鏡擴束的激光,均勻的投射在事先做好的掩模板上,光從雕空部分透射。掩模板上的圖形通過透鏡成像到工件(焦面)上。通常每個脈沖即可形成一個標記。受激光輻射的材料表面被迅速加熱汽化或產(chǎn)生化學反應,發(fā)生顏色變化形成可分辨的清晰標記。掩模式打標一般采用CO2激光器和YAG激光器。掩模式打標主要優(yōu)點是一個激光脈沖一次就能打出一個完整的、包括幾種符號的標記,因此打標速度快。對于大批量產(chǎn)品,可在生產(chǎn)線上直接打標。缺點是打標靈活性差,能量利用率低。 
    2.陣列式打標 
    陣列式打標系統(tǒng)如圖2所示,它是使用幾臺小型激光器同時發(fā)射脈沖,經(jīng)反射鏡和聚焦透鏡后,使幾個激光脈沖在被打標材料表面上燒蝕(熔化)出大小及深度均勻的小凹坑,每個字符、圖案都是由這些小圓黑凹坑構成的,一般是橫筆劃5個點,豎筆劃7個點,從而形成5×7的陣列。陣列式打標一般采用小功率射頻激勵CO2激光器,其打標速度最高可達6000字符/妙,因而成為高速在線打標的理想選擇,其缺點是只能標記點陣字符,且只能達到5×7的分辨率,對于漢字無能為力。 
    3.掃描式打標 
    掃描式打標系統(tǒng)由計算機、激光器和X-Y掃描機構三部分組成,其工作原理是將需要打標的信息輸入計算機,計算機按照事先設計好的程序控制激光器和X-Y掃描機構,使經(jīng)過特殊光學系統(tǒng)變換的高能量激光點在被加工表面上掃描運動,形成標記。 
    通常X-Y掃描機構有兩種結構形式: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)不是采用通過改變反射鏡的旋轉角度去移動光束,而是通過機械的方法對反射鏡進行X-Y坐標的平移,從而改變激光束到達工件的位置,這種打標系統(tǒng)的X-Y掃描機構通常是用繪圖儀改裝(如圖3所示)。其工作過程:激光束經(jīng)過反光鏡①、②轉折光路后,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,可使輸出激光到達平面內任意點,從而標刻出任意圖形和文字。
    (2)振鏡掃描式 
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