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I 摘要：本文論述了振鏡式
激光打標(biāo)掃描方案的設(shè)計和實現(xiàn)過程，通過對振鏡掃描速度的補(bǔ)償解決了由于生產(chǎn)線的運(yùn)動而造成的打標(biāo)字符傾斜問題，并且有效提高了打標(biāo)的速度，實現(xiàn)了在不同速度生產(chǎn)線對不同材質(zhì)進(jìn)行打標(biāo)。
niAZ$w WG\Q5k4Ba 1 引言
9 t A E#A #/s7\2 激光打標(biāo)生產(chǎn)工藝是廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，它是利用適當(dāng)能量密度的、會聚在工件表面的激光光束對目標(biāo)表面掃描，使材料發(fā)生物理或化學(xué)變化，在表面上形成痕跡，從而形成標(biāo)記的過程。它具有應(yīng)用范圍廣、打標(biāo)速度快、性能穩(wěn)定、質(zhì)量高、運(yùn)行成本低、環(huán)境污染小、易于用計算機(jī)控制等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為激光重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。
=h7[E./U1 !mae^A1 在各種打標(biāo)方式中，振鏡式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣，可進(jìn)行矢量打標(biāo)，也可以標(biāo)記點(diǎn)陣字符，且標(biāo)記范圍可調(diào)，標(biāo)記速度也較快，因而成為目前的主流打標(biāo)方式，并被認(rèn)為代表了未來激光打標(biāo)的發(fā)展方向。
5\3 swP_7 E4Z xv* 振鏡式在線激光打標(biāo)的原理如下：
AoU_;B\b% ``6{T1fQS 激光器輸出的激光依次經(jīng)過X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡、平場聚焦鏡會聚到生產(chǎn)線的工件表面上，通過控制X軸、Y軸掃描振鏡的轉(zhuǎn)動可以控制激光光束在材料表面的X軸方向（平行于生產(chǎn)線方向）和Y軸方向（垂直于生產(chǎn)線方向）上任意移動，從而打出相應(yīng)的標(biāo)記。
UQnBqkE PY\W 2 掃描方案的實現(xiàn)
j@CKO cn2 n{$}#NdV 由于在線打標(biāo)的標(biāo)記工作面是隨生產(chǎn)線運(yùn)動的，所以在打標(biāo)過程中垂直于生產(chǎn)線方向（Y軸方向）的標(biāo)記線會因為生產(chǎn)線的運(yùn)動發(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)鍵在于如何實現(xiàn)對生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償，確保打標(biāo)機(jī)的精確定位。
lJ lhl7 wBE7Bv45 2.1掃描方案分析
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R?n H7}g!n? 生產(chǎn)線的運(yùn)動方向與打標(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，首先給X軸振鏡預(yù)置一個與生產(chǎn)線相同的速度分量，就可以實現(xiàn)對其速度的補(bǔ)償，這樣就可以像靜態(tài)打標(biāo)一樣進(jìn)行標(biāo)記了。然而在實際操作中，上述補(bǔ)償校正方案操作起來非常困難，因為掃描振鏡的內(nèi)部是用一個精密步進(jìn)電機(jī)控制的，并且步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動角速度是固定的。我們對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，而對固定角速度的掃描振鏡來講，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，要想實現(xiàn)對其偏轉(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偏轉(zhuǎn)過程分解為多步完成，通過調(diào)節(jié)步與步之間的延遲時間調(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。
GI?PGAT IqXBz.p 由于難以實現(xiàn)對生產(chǎn)線的速度進(jìn)行直接補(bǔ)償。又因為激光打標(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，我們考慮不直接對生產(chǎn)線的速度進(jìn)行補(bǔ)償，而是對所要標(biāo)記的點(diǎn)進(jìn)行位置補(bǔ)償。具體分析如下：
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s4RCji %rw}u"3T 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)的時間為：
"R 8.P/ 3 y]7 %$*
< （1）而在這段時間內(nèi)由于生產(chǎn)線的運(yùn)動而造成的位置偏移：
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