一种自动实时GV值检测及补偿的方法和系统技术方案

本发明专利技术公开一种自动实时GV值检测及补偿的方法和系统，方法包括：构建旋转角度与GV值关系曲线，所述旋转角度与入射到标记点的激光能量相对应；在激光标记的同时获取标记点的图像，并基于获取的图像得到标记点的实际GV值；在标记点的实际GV值超出预设范围时，依据构建好的旋转角度与GV值关系曲线确定需要旋转的角度，并通过调整旋转角度来使入射到标记点的激光能量与实际GV值相适配。本发明专利技术通过构建旋转角度与GV值关系曲线来建立一个与GV值呈函数关系且可控的参数变量，通过改变这个参数变量的值使得实际的GV值控制在标准范围内，从而解决因GV值变化造成大批量产品报废的问题。解决因GV值变化造成大批量产品报废的问题。解决因GV值变化造成大批量产品报废的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种自动实时GV值检测及补偿的方法和系统


[0001]本专利技术涉及激光标记及检测
，尤其涉及一种自动实时GV值检测及补偿的方法和系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，激光打标机已成为雕刻打标加工中常见的设备，其是利用激光束在工件表面上聚焦灼烧来实现打标加工，因其速度快精度高而深受业内青睐。但在自动加工的过程中由于激光器功率衰减，元器件老化等其他不可控因素造成标记点的GV值发生变化，这种变化未被及时发现或处理容易导致产品加工批量报废，严重影响了生产加工效率及产品良率。
[0003]经检索，公开号JP5589318B2的日本专利于2014年9月17日公开的一种激光打标方法，该方法通过改变脉冲持续时间来改变脉冲光的峰值功率，进而在不改变处理速度的情况下改变标记图案的灰度级。公开号EP3088200B1的欧洲专利于2021年11月3日公开的一种激光打标方法，该方法根据标记点的灰度值计算标记点的输出功率，并以计算出的输出功率输出激光。公开号CN112872603A的中国专利于2021年6月1日公开的一种壳体的制备方法，该方法通过目标图案的灰度值来设定激光雕刻的激光能量，并依据设定的激光能量进行激光雕刻加工。可见，前述专利仅公开了可以利用标记图案的灰度值与激光能量的关系进行激光打标，如利用该关系来改变标记图案的灰度值，或者利用该关系获取与灰度值对应的激光打标功率等，其均为考虑激光打标过程中标记点的实时GV值对打标效果的影响，未解决因实时GV值改变导致的产品批量报废问题。
[0004]目前还未发现有用来规避自动加工中因GV值变化造成大批量产品报废的相关技术。因此，提供一种实时GV值检测及补偿的方法去有效的规避以上风险势在必行。

技术实现思路

[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种自动实时GV值检测及补偿的方法和系统，用以解决上述至少一个技术问题。
[0006]根据本专利技术说明书的一方面，提供一种自动实时GV值检测及补偿的方法，包括：构建旋转角度与GV值关系曲线，所述旋转角度与入射到标记点的激光能量相对应；在激光标记的同时获取标记点的图像，并基于获取的图像得到标记点的实际GV值；在标记点的实际GV值超出预设范围时，依据构建好的旋转角度与GV值关系曲线确定需要旋转的角度，并通过调整旋转角度来使入射到标记点的激光能量与实际GV值相适配。
[0007]上述技术方案中，通过构建旋转角度与GV值关系曲线来建立一个与GV值呈函数关系且可控的参数变量，在激光标记同时获取标记点的实际GV值，并在实际GV值超出预设范
围时，通过构建的旋转角度与GV值关系曲线来确定该可控参数变量的值，通过改变这个参数变量的值使得实际的GV值控制在标准范围内，从而解决因GV值变化造成大批量产品报废的问题。
[0008]作为进一步的技术方案，所述方法进一步包括：在激光标记光路上构建光偏振态调节组件，所述光偏振态调节组件具有可调节的角度，且在调节所述光偏振态调节组件的角度发生变化时，透过所述光偏振态调节组件入射到标记点的光的强度及方向也发生变化。
[0009]该技术方案利用激光标记光路上的光偏振态调节组件来调节出射激光的光强，使经由光偏振态调节组件入射到标记点的激光能量随着角度的变化而变化，通过调节角度这个可控变量实现对入射到标记点的激光能量的调节，使得调节后的激光能量能够在标记时提供满足产品质量要求的标记点GV值，避免了因GV值变化所导致的产品报废问题。
[0010]作为进一步的技术方案，所述光偏振态调节组件包括沿激光标记光路依次设置的活动偏振镜和固定偏振镜，且所述活动偏振镜能够相对于固定偏振镜旋转。
[0011]该技术方案利用偏振光的不对称原理，通过控制活动偏振镜的角度来改变透过固定偏振镜的光的偏振态，从而使得经由光偏振态调节组件入射到产品表面的光波特性发生变化，而光波特性发生变化导致了光束在产品表面加工的效果也发生了变化，即标记点的GV值发生了变化，因此，通过调整活动偏振镜相对于固定偏振镜的旋转角度，即可改变标记点的GV值，同理，当标记点的GV值发生变化时，也可通过调整活动偏振镜相对于固定偏振镜的旋转角度来补偿GV值的变化量。
[0012]作为进一步的技术方案，构建旋转角度与GV值关系曲线进一步包括：设定活动偏振镜的旋转起点及单次旋转角度；顺时针或逆时针旋转活动偏振镜，每旋转一单次旋转角度，记录下活动偏振镜的实际角度与对应的标记点GV值；根据记录的多组活动偏振镜的实际角度与对应的标记点GV值，构建旋转角度与GV值关系曲线。
[0013]该技术方案利用标记点的GV值与入射到标记点的激光能量有关的原理，将标记点GV值的变化与入射到标记点的激光能量的变化相对应，而入射到标记点的激光能量的变化与入射到标记点的光强的变化相对应，而入射到标记点的光强的变化与活动偏振镜相对于固定偏振镜的角度变化相对应，最终构建了旋转角度与GV值关系曲线，将标记点的GV值与可控的角度变量建立联系，通过调整角度变量来补偿GV值的变化量，对因激光器功率衰减、元器件老化等其他不可控因素造成的GV值变化进行补偿。
[0014]作为进一步的技术方案，当所述活动偏振镜旋转到与固定偏振镜的偏振方向平行时，透过所述光偏振态调节组件的光的强度最大；当所述活动偏振镜旋转到与固定偏振镜的偏振方向垂直时，透过所述光偏振态调节组件的光的强度最小。
[0015]该技术方案中，激光器的光通过活动偏振镜后变成了一个方向的偏振光（通过旋转角度可以该改变偏振光的方向），这个偏振光会紧接着透过固定偏振镜，而由于偏振镜只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时过滤掉垂直于该方向振动的光，因此，在活动偏振镜与固定偏振镜的偏振方向完全平行时，透过固定偏振镜的光达到最强，而垂直时则为最小。
[0016]作为进一步的技术方案，所述方法进一步包括：在标记点的实际GV值超出预设范围时，计算实际GV值与标准GV值的差值，基于所述差值和构建好的旋转角度与GV值关系曲
线确定补偿该差值所需的旋转角度，将活动偏振镜转动所述旋转角度，使入射到标记点的激光能量与实际GV值相适配。
[0017]该技术方案中，针对不同设备或产品首先确定一个标准GV值，基于该标准GV值确定可接受的GV值预设范围，在自动加工过程中，实时获取产品标记点的GV值，并计算该GV值是否在预设范围内，若不在，则将该GV值与标准GV值的差值代入构建的旋转角度与GV值关系曲线，得到活动偏振镜需要旋转的角度，使活动偏振镜执行相应的角度旋转，改变入射到标记点的激光能量，即可将超出预设范围的GV值补偿在正常范围内，根据本专利技术说明书的一方面，提供一种自动实时GV值检测及补偿的系统，包括发射组件、标记组件、成像组件、控制组件和光偏振态调节组件，所述发射组件、光偏振态调节组件和标记组件设置在激光标记光路上，所述成像组件设置在GV值检测光路上，所述发射组件、标记组件、成像组件和光偏振态调节组件分别与控制组件相连；所述发射组件用于激光发射；所述标记组件用于对产品进行标记；所述成像组件用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在于，包括：构建旋转角度与GV值关系曲线，所述旋转角度与入射到标记点的激光能量相对应；在激光标记的同时获取标记点的图像，并基于获取的图像得到标记点的实际GV值；在标记点的实际GV值超出预设范围时，依据构建好的旋转角度与GV值关系曲线确定需要旋转的角度，并通过调整旋转角度来使入射到标记点的激光能量与实际GV值相适配。2.根据权利要求1所述一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在激光标记光路上构建光偏振态调节组件，所述光偏振态调节组件具有可调节的角度，且在调节所述光偏振态调节组件的角度发生变化时，透过所述光偏振态调节组件入射到标记点的光的强度及方向也发生变化。3.根据权利要求2所述一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在于，所述光偏振态调节组件包括沿激光标记光路依次设置的活动偏振镜和固定偏振镜，且所述活动偏振镜能够相对于固定偏振镜旋转。4.根据权利要求3所述一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在于，构建旋转角度与GV值关系曲线进一步包括：设定活动偏振镜的旋转起点及单次旋转角度；顺时针或逆时针旋转活动偏振镜，每旋转一单次旋转角度，记录下活动偏振镜的实际角度与对应的标记点GV值；根据记录的多组活动偏振镜的实际角度与对应的标记点GV值，构建旋转角度与GV值关系曲线。5.根据权利要求3所述一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在于，当所述活动偏振镜旋转到与固定偏振镜的偏振方向平行时，透过所述光偏振态调节组件的光的强度最大；当所述活动偏振镜旋转到与固定偏振镜的偏振方向垂直时，透过所述光偏振态调节组件的光的强度最小。6.根据权利要求3所述一种自动实时GV值检测及补偿的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉，陈竣，徐康，龚正，王建刚，
申请(专利权)人：武汉华工激光工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：