便携式光纤激光打标实验系统样机的研制

发布时间：2020-08-31 10:13

　　激光加工技术是一门新型高科技加工技术,激光标刻机是结合了激光、光学、控制、精密机械、计算机等技术为一体的光机电一体化机械设备。光纤激光标刻机可在工件表面留下永久性标记,且安全,环保,成本低。但是随着人们对激光标刻技术要求的提高,传统的台式激光打标机应用范围有限,且体积比较庞大,搬运困难,不易移动。为解决该问题,本文设计搭建一台便携式光纤激光标刻系统。根据设计要求,搭建实验样机,完成了以下主要工作:首先,对于激光器模块,选择波长为1064nm的调Q脉冲光纤激光器,并对激光的发生原理进行理论分析。其次,对扫描振镜的几何畸变分析,采用了软件校正的方式。最后,在机构设计方面,根据各模块的功能分析,对控制箱进行硬件的布置,保证功能齐全且各部分结构独立性强。最终搭建完成实验样机。为了检测系统的标刻效果,进行了以下实验:(1)使用COMSOL Multiphysics软件对激光功率和速度进行仿真,得到实验结果与仿真结果相似;(2)不锈钢表面彩色标刻实验,得出改变激光能量可完成不锈钢彩色标刻。通过检测实验,验证便携式光纤激光标刻系统的打标效果。综合结构分析和实验结果,该装置加工视场面积变大,操作简便,易于加工异构工件,达到集成化、便携的目的,满足了激光标刻的要求。
【学位单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG665
【部分图文】：

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2.3 激光标刻系统工作流程激光标刻系统的工作流程为软件将图形、图像或者其他指令转换成数据，通过控制系统传动到运动控制板卡，数控系统中的控制板卡用于连接激光标刻电源和振镜扫描系统中的电机驱动，光学系统再根据控制数据传递给动力系统，最后由动力系统带动光学系统做机械运动，完成加工。整个激光标刻系统的工作过程，主要是进行协调激光光路和能量强度的控制[15]。激光标刻系统的流程图如图 2.1 所见。

激光标刻,系统组成结构

完成加工。整个激光标刻系统的工作过程，强度的控制[15]。激光标刻系统的流程图如图 2.1 所见。图 2.1 激光打标系统流程图统的结构组成包括软件和硬件两部分，软件部分主要是编辑加工内容，将加工指令进行数据转换，用于驱动统、机械系统和运动系统，硬件部分的作用是执行软分，接收软件发出的信号将其传递到相应部件。光学给定的加工要求进行加工，并对激光的开光和功率的光标刻系统最重要的两部分，且两部分缺一不可。图 2

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图 2.3 系统工作流程结构简图物的结构简图形式将每一部分联系起来，箭头表示是低载高速、实时、精确运动的系统，在进行系考虑机械设计方面的要求，还应该考虑到以下三用于工件加工时，需要很高的分辨率，所以在加激光标刻系统中，加工精度主要是两方面：一是运动系统精度方面主要是，整机设备由多个不同精度不同就会影响整机系统的精度，这就要求系级[13]。激光加工精度方面，主要是输出激光的性的激光器。架刚度对于激光标刻系统的精度有很大影响，框体精度，所以机械结构的框架方面，在弹性性能，保证系统的加工精度。

【参考文献】