动态激光标记技术研究

论文摘要

动态激光标记是近年来才发展起来的一种激光加工技术,其目的是要在运动的工件上用激光打出和静止时一样的文字和图形。该项技术与其它非激光类动态标记技术相比具有精度高、效果好、速度快、成本低、无污染等明显优势,同时该项技术能够提高工业生产的效率和自动化水平,因而很多行业的包装流水线开始引入动态激光标记系统。动态激光标记系统是激光技术和控制技术的结合,是在静态激光标记系统的基础上采用新的控制技术而实现的。本文在研制成功静态激光标记系统的基础上,设计和实现了动态激光标记系统的工程样机,对动态激光标记系统涉及的关键技术进行了深入研究。动态激光标记系统因为要对运动中的物体实时标记,因此需要不断修正激光标记轨迹,使得激光总能准确地标记在正确位置。本文提出了一种标记轨迹的控制方法,能准确地控制振镜的运动轨迹,达到了动态标记的目的。针对动态激光标记系统在标记时间和标记内容方面受限的弱点,本文提出了一种标记优化策略,使得动态激光标记系统能够充分利用有限的标记时间,标记尽可能多的内容,从而使系统性能有了较大提升。另外,动态激光标记系统中存在线宽不均匀的问题,严重影响标记效果。因此,本文提出了一种动态调整能量的方法以改善标记线宽的均匀度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 动态激光标记技术的发展
• 1.3 本文研究内容
• 1.4 本章小结
• 2 动态激光标记系统工作原理
• 2.1 动态激光标记系统构成
• 2.2 激光对物质的作用机理
• 2.3 激光器
• 2.4 振镜控制原理
• 2.5 同步装置
• 2.6 本章小结
• 3 动态激光标记系统方案设计
• 3.1 关键性能指标的分析
• 3.2 系统中关键部件的选型
• 3.3 系统软件设计
• 3.4 本章小结
• 4 系统实现难点和解决方案
• 4.1 标记轨迹控制
• 4.2 标记路径优化
• 4.3 标记线宽控制
• 4.4 本章小结
• 5 实验总结及现场测试
• 5.1 实验中所遇问题及解决方案
• 5.2 现场测试结果
• 5.3 本章小结
• 6 全文总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录一 攻读硕士学位期间参与的科研项目
• 附录二 投稿论文