用于利用激光绘图仪对工件（）进行雕刻、标记和/或题刻的方法以及用于该方法的激光绘图仪技术

本发明专利技术涉及一种用于利用激光绘图仪（2）对工件（7）进行雕刻、标记和/或题刻的方法以及一种激光绘图仪（2），其中在所述激光绘图仪（2）的壳体（3）中装入至少一个形式为激光器（5、6）的射束源（4）以用于加工所述工件（7），其中将所述工件（7）放置在加工台（9）上并且通过转向元件（11）将由射束源（4）发射的激光射束（10）传输到至少一个聚焦单元（12）处，由所述至少一个聚焦单元将所述激光射束（10）朝向所述工件（7）偏转并且聚焦以用于加工，其中对所述激光射束（10）相对于所述工件（7）的控制、尤其位置控制通过在控制单元（13）中运行的软件来实现，从而通过调整滑块对所述工件（7）逐行地进行加工，其中优选在外部组件（14）处、尤其在计算机或者控制器处完成图像（17）和/或文字（18），所述图像和/或所述文字被发送给所述激光绘图仪（2）的控制单元（13），所述控制单元对所发送的数据、尤其所述图像（17）和/或所述文字（18）进行转换以用于对所述激光绘图仪（2）的各个元件进行控制，其特征在于，在将所述工件（7）放入加工区域（8）中之后，将所述激光器（5、6）的激光指针（27）定位在所述工件（7）的区域上或中，接着在激活加工过程或聚焦过程之后优选进行位置校正并且随后进行到所述工件（7）的表面（28）上的测距（32）并且将所获取的数据发送给所述控制单元（13），所述控制单元随后在考虑预先给定的参数、尤其所使用的能够调换的激光透镜（32）的情况下针对所述激光器（5、6）的最优的焦点对所述加工台（9）的位置进行计算并且随后调整所述加工台（9）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于利用激光绘图仪对工件（）进行雕刻、标记和/或题刻的方法以及用于该方法的激光绘图仪
本专利技术涉及如在权利要求1和9中所描述的那样的用于利用激光绘图仪对工件进行雕刻、标记和/或题刻的方法以及激光绘图仪。
技术介绍
在激光绘图仪中，利用聚焦透镜将激光锐聚。在激光射束的焦点中在此存在非常高的功率密度，利用所述功率密度能够对原料进行融化或蒸发、雕刻、标记或题刻。为了形成该焦点，就激光绘图仪而言，目前在一般的现有技术中使用了各种不同的方法：手动聚焦：所述激光绘图仪的高度可调的加工台借助于优选两个按键提升或下降（Z轴）。利用所谓的“聚焦工具”（间距量具）以视觉的方式获取焦点位置。每个透镜焦距在此需要自己的聚焦工具。通常提供多个透镜焦距，即：1.5、2、2.5、2.85、3.2、4和5英寸以供使用。就这种手动调节而言缺点在于：这可能造成操作中非常高的误差，因为用户手动地在高度方面进行调整并且由此经常无法及时地中止所述加工台。由此大大损害了雕刻中的质量，因为聚焦的激光射束与工件的表面没有最优地相互调准。经由软件的自动聚焦：在此在计算机中启动程序，所述程序向所述激光绘图仪提供数据。但是在此必需的是，用户必须知道所述工件的厚度并且必须将该厚度正确地输入到软件中，这样能够储存有待加工的材料的厚度。此外，用户必须选择正确的透镜。当选择计算机中的“自动软件聚焦”功能时，在每次激光加工之前，都将所述加工台（Z-轴）校正到由材料厚度、透镜焦距和先前所述的台子（Z）位置所计算出的位置中。这里存在大的缺点，因为用户必须避免错误输入或者说必须精确地知道：哪个组件被装入以及该有待加工的工件有多厚。利用光栅的自动聚焦：在此光栅位于所述激光绘图仪的加工室中，所述光栅优选处于大约40mm的Y位置处。所述光栅在此在整个加工台的范围内测量。在放入有待加工的工件之后，用户能够直接在机器键盘处根据材料厚度启动自动聚焦。该所谓的“硬件自动聚焦”优选通过同时按压按键“Z-向上”和“Z-向下”来触发。机器控制装置识别：所述加工台是否必须被提升或下降，以便将材料表面移动到所述光栅的水平面上。在此缺点在于，只在特定的位置处、优选只在位置Y=40mm处聚焦。另一缺点在于，在比在侧面安置的Y尺（挡板；2mm）更薄的材料上不能聚焦，对于切除纸、织物及类似物的情况来说就是这样。此外，所述光栅只适用于一种透镜焦距，从而使得在改变透镜时，用户必须经由机器控制装置进行校正。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，实现一种方法和一种激光绘图仪，其中能够实现尽可能简单地聚焦到所放入的工件上。此外也应可行的是，所述工件能够被定位在所述激光绘图仪的加工室中的任意位置上。另一任务在于，避免上面所提到的缺点。本专利技术的任务通过一种用于利用激光绘图仪对工件（）进行雕刻、标记和/或题刻的方法得到解决，其中在将工件放置在加工区域中之后，将激光器的激光指针定位在所述工件的区域上或区域中，接着在激活加工过程或聚焦过程之后，优选进行位置校正并且随后实施到所述工件的表面上的测距并且将所获取的数据发送到控制单元上，所述控制单元随后在考虑预先给定的参数、尤其所使用的能够调换的激光透镜的情况下针对所述激光器的最优的焦点对所述加工台的位置进行计算并且随后调整所述加工台。在此有利的是，由此能够将工件放置到所述加工区域中的任意位置上，其中用户通过激光指针进行粗略的位置确定并且随后由此能够实施到所放入的工件上的简单的测距。由此也可行的是，能够放入不平的、凸出的和阶梯形的工件，因为用户能够通过所述激光指针确定所述焦点。在所使用的测距中以有利的方式实现了，借此检测工件的表面，从而能够获取相应的间距，其中还可行的是，建立相应的表面轮廓，在屏幕处向使用者显示所述表面轮廓。原则上也可行的是，通过识别表面分布在加工过程期间调整所述焦点、尤其所述加工台，从而在各种不同的工件高度下总是提供最优的聚焦。一个有利的措施在于，在调整所述工作台时实施持续的测距。由此，所述工作台能够最优地被对准到所述工件的表面上。显然也可行的是，在不测距的情况下进行工作台的调整，因为提前获取了所述工作台的位置。还有一种措施是有利的，在所述措施中在激活所述加工过程之后以能够定义的校正因子为幅度调整所述聚焦单元，以便实现在所述激光指针的位置处的测距。由此实现所述聚焦单元的简单构造，因为能够在所述激光指针和激光透镜之外实现测距设备的安装，但是其中在所述激光指针的位置上精确地实现间距的测量。因此用户不需要进行校正，从而提高了操作友好性。在此也可行的是，在更换具有测距设备的聚焦单元时，当所述测距设备处于不同位置时仅必须重新调节新的校正值。下述措施是有利的，其中所述测距通过超声实现。由此能够可靠地识别不同材料的表面。同时成本低廉地使用来自其他专业领域的已经公开的超声测距也是可行的，因为能够任意地实现在所述聚焦单元处的固定。同时不需要用户能够精确地调节位置，因为通过超声测量能够覆盖更大的区域并且即便如此也能够获取工件的最高点。一个有利的措施在于，在测距期间根据能够预先调节的运动轨道来调整所述激光绘图仪的聚焦单元。由此能够检测更大的区域，从而不必精确地实现通过所述激光指针的定位。另一优点在于，由此用户可能不能用肉眼识别的更小的高度差别能够在定位到所述工件的最高点上时被获取。如果存在足够的时间，那么也可行的是，用户仅仅启动聚焦过程并且随后利用超声传感器检测整个加工区域，从而不需要预先调节位置。下述措施是有利的，其中在启动加工过程之前调整所述加工台和所述聚焦单元、尤其所述激光指针用于确认位置。由此，通过所述激光指针向用户显示所获取的位置，随后用户能够确认或校正所述位置。在此也可行的是，在经过一定的持续时间、例如5秒之后，在没有用户的确认的情况下启动加工过程。当然可行的是，对所获取的位置显示的选择能够在激光绘图仪的软件中被解除激活。一种有利的措施在于，基于所获取的数据对所述工件进行位置识别。由此，用户能够任意地放置工件，由此显著提高了操作友好性。下述措施是有利的，其中将所述加工过程的多个参数与所述测距的数据结合起来用于获取焦点。由此能够实现与不同的组件的最优的适配。此外，本专利技术的任务也通过一种激光绘图仪得到解决，其中在所述聚焦单元的区域中布置了测距装置，并且所述测距装置为了传递所获取的数据、尤其所放置的工件的高度或间距而与所述控制单元连接。在此有利的是，由此对所述激光器的焦点的调节不是被实现到所述加工台上，而是被直接对准到所述工件的高度上。由此能够显著改善激光质量。另一显著的优点在于，通过所使用的系统、尤其超声测距不必精确地实现定位，因为测距系统覆盖了更大的区域，由此改善了操作友好性。下述设计方案是有利的，其中测距装置由超声传感器构成。由此实现了：能够使用来自现有技术的、已经价格低廉的系统，所述系统被固定在所述聚焦单元的区域中。下述设计方案是有利的，其中在所述激光绘图仪中、尤其在所述控制单元中储存用于测距装置的位置校正值。由此能够使用各种不同的结构尺寸的任意测距装置，因为为了测距相应地移动所述聚焦单元并且由此相应地移动所述测距装置。最后，下述设计方案是有利的，其中将多个测距装置、尤其超声传感器定位在所述聚焦单元处。由此能够提高所述测距的质量，因为对于不同的材料能够选择相应的测本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于利用激光绘图仪（2）对工件（7）进行雕刻、标记和/或题刻的方法，其中在所述激光绘图仪（2）的壳体（3）中装入至少一个形式为激光器（5、6）的射束源（4）以用于加工所述工件（7），其中将所述工件（7）放置在加工台（9）上并且通过转向元件（11）将由所述射束源（4）发射的激光射束（10）传输到至少一个聚焦单元（12）处，由所述至少一个聚焦单元将所述激光射束（10）朝向所述工件（7）偏转并且聚焦以用于加工，其中对所述激光射束（10）相对于所述工件（7）的控制、尤其位置控制通过在控制单元（13）中运行的软件来实现，从而通过调整滑块对所述工件（7）逐行地进行加工，其中优选在外部组件（14）处、尤其在计算机或者控制器处完成图像（17）和/或文字（18），所述图像和/或所述文字被发送给所述激光绘图仪（2）的控制单元（13），所述控制单元对所发送的数据、尤其所述图像（17）和/或所述文字（18）进行转换以用于对所述激光绘图仪（2）的各个元件进行控制，其特征在于，在将所述工件（7）放入加工区域（8）中之后，将所述激光器（5、6）的激光指针（27）定位在所述工件（7）的区域上或区域中，接着在激活所述加工过程或聚焦过程之后优选进行位置校正并且随后实施到所述工件（7）的表面（28）上的测距（32）并且将所获取的数据发送给所述控制单元（13），所述控制单元随后在考虑预先给定的参数、尤其所使用的能够调换的激光透镜（32）的情况下针对所述激光器（5、6）的最优的焦点对所述加工台（9）的位置进行计算并且随后调整所述加工台（9）。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.13 AT A50402/20151.用于利用激光绘图仪（2）对工件（7）进行雕刻、标记和/或题刻的方法，其中在所述激光绘图仪（2）的壳体（3）中装入至少一个形式为激光器（5、6）的射束源（4）以用于加工所述工件（7），其中将所述工件（7）放置在加工台（9）上并且通过转向元件（11）将由所述射束源（4）发射的激光射束（10）传输到至少一个聚焦单元（12）处，由所述至少一个聚焦单元将所述激光射束（10）朝向所述工件（7）偏转并且聚焦以用于加工，其中对所述激光射束（10）相对于所述工件（7）的控制、尤其位置控制通过在控制单元（13）中运行的软件来实现，从而通过调整滑块对所述工件（7）逐行地进行加工，其中优选在外部组件（14）处、尤其在计算机或者控制器处完成图像（17）和/或文字（18），所述图像和/或所述文字被发送给所述激光绘图仪（2）的控制单元（13），所述控制单元对所发送的数据、尤其所述图像（17）和/或所述文字（18）进行转换以用于对所述激光绘图仪（2）的各个元件进行控制，其特征在于，在将所述工件（7）放入加工区域（8）中之后，将所述激光器（5、6）的激光指针（27）定位在所述工件（7）的区域上或区域中，接着在激活所述加工过程或聚焦过程之后优选进行位置校正并且随后实施到所述工件（7）的表面（28）上的测距（32）并且将所获取的数据发送给所述控制单元（13），所述控制单元随后在考虑预先给定的参数、尤其所使用的能够调换的激光透镜（32）的情况下针对所述激光器（5、6）的最优的焦点对所述加工台（9）的位置进行计算并且随后调整所述加工台（9）。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在调整所述加工台（9）时实施持续的测距（32）。3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在激活所述加工过程或聚焦过程之后，以能够定义的校正因子为幅度对所述聚焦单元（12）进行调整，以便实现在所述激光指针（27）...

【专利技术属性】
技术研发人员：G勒维基，
申请(专利权)人：卓泰克激光有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT