[实用新型]金属零件高速振镜式在线激光打码机

说明书

技术领域

本实用新型涉及产品包装编码与标志技术，激光加工设备与加工技术，具体涉及一种金属零件高速振镜式在线激光打码机。

背景技术

激光打码是利用高能量密度的激光束对目标作用使目标表面发生物理或化学的变化从而获得可见图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上，使材料迅速汽化，形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断，激光束也就在材料表面熔蚀或蚀刻成了一个指定的图案。金属材料被熔蚀出几个微米以上的线条(宽度可以几微米到几十微米)后，线条的颜色及反光率与原来不一样，造成人眼目视反差效果，使人能敏感到这些线条，如条形码、数字、图案、商标等。烧蚀和蚀刻技术所产生的编码都是高质的、永久的、瞬时的。

在各种打码方式中，振镜式打码因其应用范围广，可进行矢量打码，也可以标记点阵字符，且标记范围可调，标记速度也较快，因而已成为目前打码方式的主流。

现有的激光打码机一般采用计算机来控制。采用步进电机控制振镜偏转，电压信号决定其偏转角度，-5V偏转到负方向最大，+5V偏转到正方向最大。-5V-+5V之间偏转角度与电压成正比，需采用模拟信号对其进行控制。计算机输出的是数字信号，所以采用数模卡将数字信号转换为模拟信号。目前常用数模卡的电压输出范围都有-5V-+5V，所以一般数模卡均能满足要求。但是数模卡有一定的输出精度，有8位、10位、12位及16位等，其输出信号精度直接影响到振镜的控制精度。

实用新型内容

本实用新型为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种节约成本、精度高、体积小的金属零件高速振镜式在线激光打码机。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：本金属零件高速振镜式在线激光打码机，其特征在于：包括远程控制器、主控单元和打码机，所述打码机为Nd:YAG激光器或光纤激光器打码机，所述远程控制器与主控单元信号连接，主控单元与打码机信号连接。

所述远程控制器包括ARM微处理器、LCD显示屏、矩阵键盘、DSPC口、RS232驱动模块、闪存FlashROM、存储器SRAM、存储器NVSRAM和外部总线扩展，ARM微处理器分别与LCD显示屏、矩阵键盘、DSPC口、RS232驱动模块连接，ARM微处理器通过总线分别与闪存FlashROM、存储器SRAM、存储器NVSRAM连接，总线与外部总线扩展连接。

所述主控单元包括DSP微处理器、X数模转换模块、Y数模转换模块、PWM驱动模块、控制I/O模块、HPI口、RS232驱动模块、闪存FlashROM、存储器SRAM、存储器NVSRAM和外部总线扩展，DSP微处理器分别与X数模转换模块、Y数模转换模块、PWM驱动模块、控制I/O模块、HPI口、RS232驱动模块连接，DSP微处理器通过总线分别与闪存FlashROM、存储器SRAM、存储器NVSRAM连接，总线与外部总线扩展连接。

所述DSPC口与HPI口通过HPIB接口连接。

所述打码机包括Nd:YAG激光器或光纤激光器、扩束镜、反射镜、X方向振镜驱动单元、X方向扫描振镜、Y方向扫描振镜、Y方向振镜驱动单元和平场聚光镜；激光器、扩束镜、反射镜、X方向扫描振镜、Y方向扫描振镜和平场聚光镜依照光路的传递路线依次排列，X方向振镜驱动单元与X方向扫描振镜信号连接，Y方向振镜驱动单元与Y方向扫描振镜信号连接。

所述Nd:YAG激光器或光纤激光器，波长1.06μm～1.090μm，激光器连接供电电源；供电电源采用大功率开光器件IGBT；激光器功率50-60W，声光调Q，形成1-20kHz激光脉冲输出，激光器的聚光腔采用陶瓷漫反射体全腔水冷方式，恒温冷却系统设置内循环水温为20-30℃±1℃，高温报警上限为35℃，流量为30L/min，制冷压缩机为1.5匹。

所述反射镜为两个。

所述主控单元与激光器、X方向振镜驱动单元、Y方向振镜驱动单元信号连接。

本金属零件高速振镜式在线激光打码机的工作原理如下：

由主控单元负责激光打码机的系统控制与协调工作。DSP微处理器通过X数模转换模块、Y数模转换模块将数字控制信号转换成-5V～+5V的模拟电压送入X方向振镜驱动单元、Y方向振镜驱动单元放大后驱动X方向扫描振镜和Y方向扫描振镜两个相互垂直方向的扫描振镜工作。PWM驱动模块对激光器进行功率调节以控制激光能量。远程控制器采用以ARM微处理器为核心的嵌入式系统，构成激光打码机的人机界面，负责激光打码机系统参数的设定，以及打码内容和格式等的输入，并与主控单元通信实现激光打码机的远程控制。