用于标记或穿孔的系统和工序技术方案

本发明专利技术涉及一种通过激光器标记或穿孔的系统，并涉及在所述系统中的一种标记或穿孔过程，该系统包含至少一台产生光束的激光器（１９），用于至少一台激光器（１９）的供电装置，具有控制激光器（１９）的控制程序的一种控制装置（１２），一台偏转器（１６），尤其是产生不同光束偏转角的声光偏转器，在这里是由光束横穿的一种光学系统，在待标记或穿孔的产品和激光束之间作相对运动的产品表面上产生构成点矩阵（ｎ×ｍ）的标记或穿孔。供电装置及／或偏转器（１６）可由控制程序控制。本发明专利技术的系统提供在垂直方向中标记或穿孔分辨率的动态控制。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
描述本专利技术涉及按照权利要求1前序部分的标记或穿孔系统、和按照权利要求29前序部分的工序。本专利技术还涉及按照上述工序标记或打孔的产品。现有技术产品的编码，如在药物、食品和化妆品工业中，要求一种可靠和永久的标识方法。当产品在生产线上时，用激光束在待标记材料表面上产生一种微小的挥发，从而完成一种永久和去不掉的标记。在生产传送带上用激光器标记移动产品的方法是已知的，为此目的，这些系统具有一种声光偏转器，在偏转器上使激光束发生反射，另外，还对偏转器加上一种给定的频率，该频率产生光束的偏转，其偏转角直接依赖于加在偏转器上的频率的值，依赖方式是一个不同的偏转角对应于所加的每个频率。欧洲专利0402298号涉及一种用激光器标记移动物体的系统。在这系统中，偏转角依赖于加在偏转器上的射频信号的频率值，因此一个不同偏转角对应于所加的每个频率，为此目的，使用一些不同频率的固定振荡器，这些振荡器通过由选择所加频率的控制电路控制的开关电路加到声光偏转器上。固定振荡器的数目是一个预定量这一事实，意味着用有限数目的频率工作，而且因此用有限数目的点工作。如果希望增大标记的分辨率，必须增加振荡器和控制逻辑的数目，这意味着增大它们的成本。另外，已知在工作频带中声光偏转器的效率特性不是线性的。本专利技术的目的本专利技术的目的是提供一种用激光器标记或给产品穿孔的系统和工序，以改进和便于标记或穿孔。该目的用由权利要求1至28定义的系统、并用由权利要求29至31定义的工序得以实现。本专利技术具有很多优点。按照本专利技术在附图说明图1中说明的系统，在垂直方向提供点的标记或穿孔的分辨率的动态控制。该系统还容许控制每个标记或穿孔点对激光束的曝光时间。因此，当面对生产线的速度变化时，降低了对标记的依赖性。按照本专利技术的系统，容许进行宽度自动均衡，并容许标记或穿孔点的定位控制在偏转器效率最大的区域内。在这种意义上，该系统使均衡依赖于点的能量时间(这是在对应于点的区域与激光束重合的时间)进行，并容许通过改变点的宽度和能量时间进行混合均衡。该系统还容许控制标记或穿孔的能量，并以较短的开关时间工作(例如，少于1微秒)。实践中，该系统还容许以字母数字的字符、系列编号、生产时间与日期、编码序列、徽志类型(logotypes)等信息，以每分钟高达2,000米和每秒超过10,000个字符的速度以各种高度和宽度进行标记。另外，该系统符合按照EN60825 EN标准和CDRH(Centre for Devices and Radiological Health，设备和放射性保健中心)用于IV类激光器的所有技术规格。按照本专利技术在图2和3中说明的系统，容许在短的时间周期中，低平均功率激光器和用于蓄集能量和发生高峰值功率的高容量适配。因此，在用于标记或穿孔的系统中降低了成本。按照本专利技术在图4中说明的系统，容许对穿孔的直径以高精度在一种给定材料的表面上进行穿孔，在产品表面孔的中心间的距离以高精度定位进行穿孔。按照本专利技术的系统，还提供作为在给定表面上制成孔而产生的孔隙度的自动控制。本专利技术可用于其中必须在一种给定材料表面上打孔的那些工业过程中。几种实例之一是，卷香烟纸的部门给香烟过滤嘴一个恒定的孔隙度，和通过燃烧烟草在产生的烟雾中实现较丰富的空气混合物。其它的实例是全融单据和要求精密编码以便防止伪造的单据。用于动态穿孔的系统，容许对孔隙度进行“联机”控制，为此目的，它包括一台孔隙度计，它产生的信号允许动态穿孔系统自动地改变所示的参数集，从而，例如，允许自动地改变香烟过滤嘴纸的生产。下面，本专利技术在附图的基础上进行描述。附图简述图1表示本专利技术第一实施例的功能框图。图2表示本专利技术第二实施例的功能框图。图3表示图2的系统通过一种脉冲成形装置产生字母M的一种函数T(t)的实例；和图4表示本专利技术第三实施例的功能框图。本专利技术的描述1.基于附图的描述1.1图1按照本专利技术在图1中说明的执行该系统的第一个实例是一种系统，用于随机发生频率以便使用激光器穿孔或标记。本系统包括下列部件；一个数据捕获装置11；一个控制和编码中心12，带有动态地控制标记或穿孔分辨率的控制程序；一台频率发生装置13；一台可调放大器及/或可调衰减器14；一台射频放大器15；一台声光偏转器16；一台光学扫描装置(光电管)17；一台读出传送带速度的设备18，带上放置待标记或穿孔的产品；和一台频率发生装置19。频率发生装置19最好是用频率直接数字合成器13构成，该合成器产生用于声光偏转器16的给定频率的信号。控制中心或装置12为矩阵中每一点发生一种数字编码。控制装置或中心12发生一产生扫频的数字信号序列，至少等效于声光偏转器16的带宽。此外，该装置或控制中心12获得声光偏转器16在其工作频带中的特性响应曲线。控制装置基于声光偏转器16特性响应曲线控制放大器及/或衰减器14，用于至少在偏转器的部分工作频带上，修正那些和施加在其上的不同射频频率宽度比较时偏转的激光器功率线性的任何不足，以此来均衡响应。尤其是控制装置12利用点的能量时间及/或通过改变加在偏转器上的射频功率，来改变均衡。如下所述，控制装置12确定什么是标记或穿孔的最佳区域，这取决于为声光偏转器16存储的特性曲线、和待标记或穿孔的信息。为了确定标记的最佳区域，控制装置12确定在信息中频率的带宽是什么，沿偏转器的频带扫频，计算对应于以测定的频率为中心的带宽的区域，和选择对应于算出区域的最大值的频率。按照本专利技术的系统的这种实例由一种随机地发生利用一台激光器标记或穿孔的频率的系统组成，该激光器具有一台声光偏转器，其上通过恒定增益射频放大器15施加不同频率值，这些频率值产生弹离偏转器16的激光束的不同偏转角，从而对字符、徽志类型、文本等标记或穿孔。待标记或穿孔的这种信息被输入信息捕获装置11，由其发生对应于执行标记或穿孔的n×m个点的数字化矩阵，并存入存储器。n是垂直线(即垂直于待标记产品线性运动的方向)上的点数，而m是待标记产品行进方向中的点数。控制和编码装置12处理在信息捕获装置11中获得的矩阵的各点，并为矩阵中每个点发生一个数字化编码。控制和编码装置12连接频率发生装置13，该装置基于由控制和编码装置提供的数字编码直接产生一个给定频率。控制装置包括用于执行标记分辨率动态控制的装置(由控制程序组成)，它们包括产生较大或较小量的点n并因此产生较大或较小量的频率。带宽放大器及/或衰减器14由控制和编码中心12运行，以便均衡在整个声光偏转器的工作频带的响应，修正和施加在其上的不同射频频率的带宽比较时、偏转的激光器功率的非线性。带宽衰减器及/或放大器14最好包括在频率发生装置13中，那里该装置也是由DDS构成的。控制和编码装置配备用于产生一个数字值序列的装置(由控制程序构成)，在声光偏转器的工作频带中产生扫频，因此采用测量激光器功率的设备，在声光偏转器的整个工作频带中获得其特性响应曲线。存储声光偏转器特性曲线的装置，最好是包括在控制和编码中心内。控制和编码中心配备控制放大器及/或衰减器的响应的装置，它按照存储的声光偏转器的特性曲线运行，修正声光偏转器响应的非线性。为此，它确定声光偏转器带宽响应的补偿曲线，而后者存在放大器及/或衰减器中。于是，一旦算出放大器的特性曲线并存入控制和编码中心，它算出声光偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用激光装置的标记或穿孔系统，由下列部分构成：－至少一台激光器装置（１９；２１；４１），至少产生一束光，能在连续或脉冲系统中工作；－一台电源装置（１４；２２；４１１），用于至少一台激光器（１９；２１；４１）；－一台控制装置（ １２，４３），带有控制激光器（１９；２１；４１）的控制程序；－一个偏转器（１６；２６；４２），尤其是产生光束不同偏转角的声光偏转器；－如果需要，一个光学系统（４４），光束通过所述光学系统，在待标记或穿孔产品与激光束之间作相对运动的产 品表面（２７；４６；５８）上以点矩阵（ｎ×ｍ）形式产生标记或穿孔；其特征在于，电源装置（１４；２２；４１１）及／或偏转器（１６；２６；４２）及／或光学系统（４８；４９；４４；５３）可被控制，而且控制程序控制电源装置（１４；２２；４１ １）及／或偏转器（１６；２６；４２）及／或光学系统（４８，４９，４４，５３），实现标记或穿孔配置（点的定位和直径）的手动及／或自动控制、标记或穿孔所需能量的手动及／或自动控制和在脉冲系统中激光器能量特性的优化。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔蒂拉多阿贝拉，拉蒙桑斯拉韦莱特，乔斯米吉尔伊巴内兹巴伦，
申请(专利权)人：标记和编辑整理工业服务有限公司，
类型：发明
国别省市：ES[西班牙]