[发明专利]一种激光设备打标边缘的能量增强优化方法

说明书

本发明提供一种激光设备打标边缘的能量增强优化方法，包括：步骤一：选定打标工作区域S，以打标工作区域中心为基点O，取得工作区域中心基点O的能量设定初始值E1；步骤二：根据需要打标的目标物的材料进行计算实测，选择方程系数；步骤三：通过补偿方程F(x)和选择的方程系数进行计算，计算后得到需补偿的能量值E2；步骤四：计算后得到的需补偿的能量值E2越接近工作区域中心O，补偿的能量值E2应越少；越接近打标工作区域S的边缘，补偿的能量值E2应越大。本发明通过针对打标机打标的特性，即对于打标工作区域边缘能量相较于打标区域中心点的能量少，使用能量补偿对打标工作区域边缘能量进行补偿，使打标效果更佳。

技术领域

本发明涉及激光设备打标、切割技术领域，特别涉及一种激光设备打标边缘的能量增强优化方法。

背景技术

激光打标是将需要加工的工件放在高功率高密度的聚焦激光束下进行局部照射，使被加工材料表面发生气化或氧化来改变表面色泽或形状，从而在被加工物件表面留下永久性文字、图案、颜色等标记的一种打标方法。

现有的激光打标机一般包括激光器、调焦器以及振镜腔。通过激光器发出的激光由调焦器进行聚焦，随后进入振镜腔中，随振镜的摆动在工件表面移动，从而完成激光打标作业。

而在实际的打标中，通常会有以下的问题，由于激光进行局部照射的距离和角度不一样，造成了激光打标、切割时，相同的能量，标刻出的线条中心和边缘的痕迹不一样；同等的速度，中心和边缘的痕迹不一样。中间能量过大切割痕迹明显，边缘能量弱切割痕迹不明显，出现了中心和边缘线条痕迹深度不同的问题。这是激光标刻存在的客观现象。

造成现有技术缺陷的原因是由于激光束易于导向、聚集和发散，可根据加工要求，通过光路系统来得到不同的光斑尺寸、密度和功率，通过外光路系统可改变光束方向。在激光加工过程中，虽然设定了相同的打标能量和速度，但是由于光路系统改变了光束的方向与角度不同，产生了不同的能量点和不一样的照射面积。

激光标刻是利用场镜将激光束聚焦在一点进行标刻的技术，激光在场镜中心可以形成能量强烈的小圆点，而在场镜能折射的最大范围边缘，激光会形成能量较弱的椭圆点。在有些要标刻的图形、图像和模型范围较大的时候，这种物理现象就会导致激光标刻或切割不能达到工艺标准。常见的现象是：(1)中心位置聚集面积小，能量聚集强而集中；(2)边缘位置相对中心位置照射面积大，能量聚集相对弱而分散。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种激光设备打标边缘的能量增强优化方法，该方法通过使用软件经过特定函数计算来实现透过场镜的激光在大范围边缘保持标刻最佳效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种激光设备打标边缘的能量增强优化方法，包括：

步骤一：选定打标工作区域S，以打标工作区域中心为基点O，取得工作区域中心基点O的能量设定初始值E1；

步骤二：根据需要打标的目标物的材料进行计算实测，选择方程系数；

步骤三：通过补偿方程F(x)和选择的方程系数进行计算，计算后得到需补偿的能量值E2；

步骤四：计算后得到的需补偿的能量值E2越接近工作区域中心O，补偿的能量值E2应越少；越接近打标工作区域S的边缘，补偿的能量值E2应越大；

优选的，所述补偿方程为能量补偿一次方程、能量补偿二次方程或能量补偿三次方程。

优选的，若补偿方程为能量补偿一次方程，则方程式为F(x)＝ax+b，其中，x为打标点，F(x)为点x对应的补偿能量值E2，得到的能量值E2为直线增量；此时，所述方程系数为a与b。