一种激光打标控制方法及激光打标机技术

本发明专利技术公开了激光打标控制方法，用于在曲面打标，包括：将待打标曲面映射到所述XYZ空间直角坐标系的XY平面区域；将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度，其中，所述容差弧面为在其上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率值的弧面；根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度，由此三个维度的运动可得知。在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后让打标激光旋转所述转动角度到相邻容差弧面打标直至完成打标任务。通过投影到XY平面区域，可以提高曲面打标的方便性；相邻容差弧面间的转动角度的确定，控制三维电机的运动，可保证曲面打标的准确性。

A laser marking control method and a laser marking machine

【技术实现步骤摘要】
一种激光打标控制方法及激光打标机
本专利技术涉及激光
，尤其涉及激光打标控制方法及激光打标机。
技术介绍
振镜组件扫描式激光打标机是通过光学折射、反射和聚焦把高能量的激光束引到加工产品上进行标记。在激光打标的时候，需要在曲面上进行打标。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：曲面打标只能二维打标，振镜组件只有X-Y方向的运动；即使是三维振镜组件，也设计成X-Y方向水平运动机构与Z方向垂直运动机构分离，运动控制存在不同步的问题，分开控制还导致精度降低的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术在X-Y运动平面与Z方向运动的控制机构分离带来运动控制不同步，精度降低的技术问题，提供一种激光打标控制方法及激光打标机。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的第一个方面，提供一种激光打标控制方法，用于在曲面上打标，包括：建立XYZ空间直角坐标系，将待打标曲面映射到所述XYZ空间直角坐标系的XY平面区域；将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度，其中，所述容差弧面为在其上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差的弧面；根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度，在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后让打标激光旋转所述转动角度到相邻容差弧面打标直至完成打标任务。可选地，在所述容差弧面上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差时，汇聚激光的激光汇聚镜头到所述容差弧面的最长距离与最短距离小于预设距离。可选地，所述待打标曲面为不规则变化的曲面时，预先获得所述待打标曲面的弧度变化；则所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述弧度变化分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并根据所述弧度变化确定相邻容差弧面之间的差别转动角度。可选地，所述待打标曲面为规则变化的曲面；所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述待打标曲面的变化规则分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并计算相邻容差弧面之间的转动角度。可选地，所述待打标曲面为圆柱面，所述XY平面区域的长和宽分别为所述圆柱面的周长和高。可选地，让打标激光旋转所述转动角度时，对转动速度进行控制，起步时加速，中间匀速，到达前减速。根据本专利技术的第二个方面，提供一种激光打标机，用于在曲面上打标，包括：控制器、振镜组件和用于产生激光的激光器，所述振镜组件包括接收入射激光的激光汇聚镜头，以及控制所述激光汇聚镜头运动的X轴电机、Y轴电机和Z轴电机；所述控制器用于根据所述X轴电机、Y轴电机和Z轴电机的运动方向建立XYZ空间直角坐标系，将待打标曲面映射到所述XYZ空间直角坐标系的XY平面区域；将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度，其中，所述容差弧面为在其上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差的弧面；所述控制器用于根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度控制所述振镜组件运动，在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后控制所述Z轴电机旋转激光汇聚镜头所述转动角度到相邻容差弧面，所述振镜组件配合激光器进行打标直至完成打标任务。可选地，所述待打标曲面为不规则变化的曲面时，预先获得所述待打标曲面的弧度变化；则所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述弧度变化分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并根据所述弧度变化确定相邻容差弧面之间的差别转动角度。可选地，所述待打标曲面为规则变化的曲面；所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述待打标曲面的变化规则分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并计算相邻容差弧面之间的转动角度。可选地，所述待打标曲面为圆柱面，所述XY平面区域的长和宽分别为所述圆柱面的周长和高。可选地，控制所述Z轴电机旋转激光汇聚镜头所述转动角度到相邻容差弧面时，对转动速度进行控制，起步时加速，中间匀速，到达前减速。根据本专利技术的第三个方面，提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储程序指令，当激光打标机执行所述程序指令时执行如权利要求1～6任一项所述的激光打标控制方法。本专利技术实施例的激光打标控制方法，根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度，在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后让打标激光旋转所述转动角度到相邻容差弧面打标直至完成打标任务。X-Y方向水平运动机构与Z方向垂直运动机构统一控制，运动控制同步的问题，提高圆柱打标的方便性；而且容差弧面的引入提高了打标精度和打标的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为平面打标的示意图；图2为本专利技术实施例激光打标控制方法在圆柱面打标的示意图；图3为本专利技术实施例激光打标控制方法将圆柱曲面展开成平面示意图；图4为本专利技术实施例激光打标控制方法角度映射示意图；图5为本专利技术实施例激光打标控制方法的圆柱的截面图；图6为本专利技术实施例激光打标控制方法的激光打标示意图；图7为本专利技术实施例激光打标控制方法的容差弧面示意图；图8为本专利技术实施例激光打标控制方法的容差弧面映射示意图；图9为本专利技术实施例激光打标控制方法的非规则曲面示意图；图10为本专利技术实施例激光打标控制方法的非规则曲面的容差弧面示意图；图11为本专利技术实施例激光打标控制方法的电机速度控制示意图；图12为本专利技术实施例激光打标机结构框图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本专利技术的较佳实施例。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光打标控制方法，用于在曲面上打标，其特征在于，包括：建立XYZ空间直角坐标系，将待打标曲面映射到所述XYZ空间直角坐标系的XY平面区域；将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度，其中，所述容差弧面为在其上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差的弧面；根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度，在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后让打标激光旋转所述转动角度到相邻容差弧面打标直至完成打标任务。

【技术特征摘要】
1.一种激光打标控制方法，用于在曲面上打标，其特征在于，包括：建立XYZ空间直角坐标系，将待打标曲面映射到所述XYZ空间直角坐标系的XY平面区域；将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度，其中，所述容差弧面为在其上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差的弧面；根据目标打标点在所述XY平面区域的坐标以及所述转动角度，在一个所述容差弧面上完成激光打标，然后让打标激光旋转所述转动角度到相邻容差弧面打标直至完成打标任务。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述容差弧面上打标的激光光斑最大功率与最小功率之间的功率差小于预设功率差时，汇聚激光的激光汇聚镜头到所述容差弧面的最长距离与最短距离小于预设距离。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待打标曲面为不规则变化的曲面时，预先获得所述待打标曲面的弧度变化；则所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述弧度变化分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并根据所述弧度变化确定相邻容差弧面之间的差别转动角度。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述待打标曲面为规则变化的曲面；所述将待打标曲面分割成多个容差弧面，并确定相邻容差弧面之间的转动角度具体包括：根据所述待打标曲面的变化规则分割所述将待打标曲面为多个容差弧面，并计算相邻容差弧面之间的转动角度。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待打标曲面为圆柱面，所述XY平面区域的长和宽分别为所述圆柱面的周长和高。6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，让打标激光旋转所述转动角度时，对转动速度进行控制，起步时加速，中间匀速，到达前减速。7.一种激光打标机，用于在曲面上打标，包括：控制器、振镜组件和用于产生激光的激光器，其特征在于，所述振镜组件包括接收入射激光的激光汇聚镜头，以及控制所述激光汇聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：何高锋，蒋峰，
申请(专利权)人：深圳市创鑫激光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44