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振镜打标机原理按照点阵结构从第一列的第一点开始，首先将振镜摆动到原点位置，然后取该点的点阵信息，判断是否打点，是则控制激光器出光。标记完成后，控制Y轴振镜摆动到该列第二点位置，同时X轴振镜按与生产线相同的运动方向摆动一定距离进行点位置补偿，使其在标记该点时，其位置处于上一点的正下方，振镜稳定后判断是否标记第二点，以此类推，直到该列所有的点标记完成。然后Y轴振镜回到初始位置，而X轴振镜则继续摆动一定距离，这个距离与前面的点补偿距离不同，摆动完成后应使光束所处位置在上一列第一点的后面一定距离，所以称它为列补偿。然后开始标记第二列，方法与第一列相同，以此类推直到标记完所有字符。 3 方案的优化 上述定位方案的特点是标记字符的精度高、字符美观度好，对点阵字符的每一点的位置都进行了补偿，完全克服了生产线运动对打标造成的影响。但是由于振镜的小角度响应时间约为0.3ms，由公式得其标记速度只能达到100字符/秒，对于一些速度较高的生产线难以满足要求，必须对上述方案进行改进： 进一步分析，速度慢的主要原因为Y轴振镜在标记列的每一点时的稳定时间，如果在标记每一列时，不是让Y轴振镜在每一点都停下来，而是由初始位置直接摆动到末点位置，然后在摆动过程中进行标记，这样对位置补偿只进行列位置补偿，而不进行点位置补偿，这样就完全省去了在标记列的每一点时所耗费的稳定时间，大大提高了标记的速度。这就是我们的快速扫描方案，采用这种方案进行标记，公式2修正为： （3）式中V为标记字符速率，n为每个字符的列数，t为小角度响应时间。目前标记7×5点阵字符其速度可达到200字符/秒。 利用上述方案由于标记速度较快，加上只进行列定位而没有对每一点进行定位，从而在快速打标过程中容易使打标字符发生微小倾斜，这可以通过把打标机与生产线以一定角度放置来解决，但是由于打标机倾斜放置后，打标机的坐标与生产线的坐标将不再重合，从而使标记的整列字符发生倾斜，所以每标记完一列点阵后，要对Y轴的振镜“0”点位置进行补偿，使其在生产线上的位置与前一列的“0”点位置相同，这样就可以完全避免字符的倾斜现象。另外，由于标记速度较快，要求激光器要有较高的开关频率和功率较强的激光脉冲，射频CO2激光器的开关频率可达到25kHz，而Nd:YAG激光器的开关频率可达到10kHz，均能满足要求。 |
