[发明专利]激光打标方法及装置

说明书

本发明涉及一种激光打标方法及装置，该方法通过调整打标物的第一坐标系与打标头的第二坐标系适配，以使得打标物的中心位置与打标头的打标中心相对应，然后将打标物划分为第一单元至第M单元，移动打标物，使得第一单元与打标头的打标中心相对应，以进行打标，完成第一单元的打标后，再次移动打标物，使得下一单元对准打标头的打标中心完成打标，直至第M单元打标完成，通过多次移动打标物使得每个单元分别移动至打标中心，运动到位后打标对应的图案，当打标物曲率变化较大时，避免由于挡光导致存在加工盲区，从而影响打标效果，还能减少一次加工整个表面造成图案变形严重的问题，从而提高其打标精度。

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别是涉及一种激光打标方法及装置。

背景技术

3D激光打标是激光表面凹陷加工方式，其利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记。激光打标可以标记出各种文字、符号和图案等，字符大小甚至可达到微米量级。用于激光打标的激光束由激光器产生，经过一系列光学传导与处理，最终通过光学镜片进行光束聚焦，然后将聚焦后的高能量光束偏转到待加工物体表面的指定位置，形成凹陷的永久痕迹。

然而，以物体任意曲面为激光加工对象的三维激光打标方法，目前还存在许多的局限性和缺陷。如依托二维打标技术配置数控旋转工作台的三维激光打标机，实际上只能加工旋转的三维圆柱平面，对其他曲面则束手无策。基于三维振镜系统的三维激光加工设备，能对曲面进行加工，但却存在加工区域受限的缺陷，这是由于三维振镜系统的激光输出存在一定的夹角，但曲面的曲率变化较大时，激光无法接触部分曲面区域，存在挡光现象，使之成为激光加工的盲区；或是，在曲率变化较大的区域打标图案变形严重；再或是产品较大无法一次加工完，从而造成打标精度差使得打标图案拼接较困难。

发明内容

基于此，有必要针对传统的激光打标系统在对曲率变化较大的曲面进行加工时，存在打标图案变形严重且打标区域存在挡光现象进而影响打标精度的问题，提供一种解决上述问题的激光打标方法，该方法通过将打标物划分为多个单元，分别将每个单元移动至打标中心进行打标，从而降低打标图案变形严重以及打标精度差的风险。

一种激光打标方法，包括以下步骤：

打标头内导入打标图案，并记录打标头的坐标系为第二坐标系；

将打标物放置在打标平台上；

调整打标物的第一坐标系，使得第一坐标系与第二坐标系相适配，此时打标物的中心位置与打标头的打标中心相对应；

将打标物划分为第一单元至第M单元；

移动打标物，使得打标物上被划分出的第一单元与打标头的打标中心相对应，以进行打标；待第一单元完成打标后，再次移动打标物，以进行下一单元的打标操作，直至打标物上被划分出的第M单元完成打标。

在其中一个实施例中，调整打标物的第一坐标系时，将打标平台绕第一轴和/或第二轴转动，以使打标平台的中垂线与打标头的打标光轴平行，而后平移打标平台，以使打标平台的中垂线与打标头的打标光轴重合；

第一轴与第二轴呈角度设置。

在其中一个实施例中，打标平台的平移包括沿第一方向移动、沿第二方向移动、沿第三方向移动中的至少一者，以沿第一方向移动的移动轴为第一移动轴，以沿第二方向移动的移动轴为第二移动轴，以沿第三方向移动的移动轴为第三移动轴，第一移动轴、第二移动轴以及第三移动轴相互垂直；

其中，第一轴的延伸方向与第二移动轴的延伸方向相同，第二轴的延伸方向与第三移动轴的延伸方向相同。

在其中一个实施例中，将打标物划分为第一单元至第M单元的步骤包括：

获取打标物的三维坐标；