铸造木模激光标识系统关键技术研究
发布时间：2021-10-31 12:03
物料的自动标识是企业实现信息化深度应用的基础。铸造木模是金属铸造生产的重要模具,受到材料、形状、环境等因素影响,自动标识实现困难。激光标识是近年来兴起的直接零件标记技术（Direct Part Marking,简称DPM）,与其他技术相比,激光标识技术具有非接触、无耗材、低功耗、低成本等优势,已成为了很多行业物料标识的首选技术。激光标识应用于铸造木模存在诸多问题,主要包括:铸造木模工件相对较大且样式众多,激光标刻平面定位难,激光自动聚焦机构实现困难;激光标刻控制参数多,不同参数组合对标刻图像质量影响较大,工艺参数合理选取困难。针对以上问题,本文研究铸造木模激光标识关键技术,开发了基于移动机器人的激光自动标刻平台。论文主要内容包括:（1）分析了木模标识的应用场景,确定了铸造木模激光标识的主要难点问题,分析了系统开发的需求。（2）提出采用移动式机器人作为激光光路的驱动平台,设计硬件的总体方案,完成了三维设计和装配仿真,对其核心零部件进行静力学和模态分析,验证设计参数。（3）确定了激光聚焦的控制系统架构,设计基于激光测距仪平面定位解决方案,利用激光测距仪获取标刻平面空间坐标点,组成被打标平面...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木模生产管理流程图
铸造木模激光标识系统关键技术研究8+12.5°（10°左右为安全角度范围）入射角不可偏于45°[52]。图2.1激光器工作原理聚焦透镜是激光打标机重要配件之一，目的是将激光在工件标刻表面进行聚焦，其性能影响激光器扫描范围、焦距和工作波长；激光标刻聚焦是重要的工艺参数，焦深（焦点附近能量密度最高得区域深度）与光斑相互制约，严重制约着激光标刻图案成型质量，标刻平面处于焦点焦深范围内才可形成清晰图案，过大或过小的焦距都会造成标刻效果降低。本文选用激光器采用后聚焦模式即聚焦透镜安装在扫描振镜之后，这种安装方式相较其他方式更利于透镜的更换，可根据不同加工范围进行加工。为保证光束质量和能量密度在移动过程中均匀且一致，本文采用M39*1.0螺纹型号F透镜，示意图如图所示：图2.2激光打标机原理图
铸造木模激光标识系统关键技术研究8+12.5°（10°左右为安全角度范围）入射角不可偏于45°[52]。图2.1激光器工作原理聚焦透镜是激光打标机重要配件之一，目的是将激光在工件标刻表面进行聚焦，其性能影响激光器扫描范围、焦距和工作波长；激光标刻聚焦是重要的工艺参数，焦深（焦点附近能量密度最高得区域深度）与光斑相互制约，严重制约着激光标刻图案成型质量，标刻平面处于焦点焦深范围内才可形成清晰图案，过大或过小的焦距都会造成标刻效果降低。本文选用激光器采用后聚焦模式即聚焦透镜安装在扫描振镜之后，这种安装方式相较其他方式更利于透镜的更换，可根据不同加工范围进行加工。为保证光束质量和能量密度在移动过程中均匀且一致，本文采用M39*1.0螺纹型号F透镜，示意图如图所示：图2.2激光打标机原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接本体标识在有色冶炼产品上的应用测试[J]. 袭祝东. 中国自动识别技术. 2019(02)
[2]激光加工参数对木材加工性能的影响[J]. 李荣荣,徐伟,熊先青,方露,方晓阳. 木材工业. 2018(06)
[3]信息化与高技能劳动力相对需求——基于中国微观企业层面的经验研究[J]. 邵文波,匡霞,林文轩. 经济评论. 2018(02)
[4]激光打标机在模具制造中的应用[J]. 韦文伟,于静静. 轻工科技. 2018(02)
[5]铸造类模具的发展现状分析[J]. 罗模芳. 南方农机. 2017(14)
[6]模具车间MES系统的研究与应用[J]. 吴定会,许世鹏,刘稳. 制造业自动化. 2017(05)
[7]激光标刻铝锭二维码图像灰度与加工参数计算模型[J]. 李建华,张郁天,伊煊,闫朝宁,张龙龙. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[8]机械模具技术的现状及未来发展趋势探究[J]. 付波. 内燃机与配件. 2016(12)
[9]C630车床自动钻孔改造并与激光打标机实现一键联动[J]. 李卫军,谭俊湘. 机械工程师. 2016(09)
[10]浅谈我国模具产业发展现状及趋势[J]. 施艳玲. 知识经济. 2016(16)
硕士论文
[1]铸锻物料激光标刻系统设计及关键技术研究[D]. 董楠.兰州理工大学 2019
[2]数字化技术在模具制造中的应用研究[D]. 孙传法.山东大学 2018
[3]木材表面激光直接标刻二维条码技术研究[D]. 王振.山东大学 2016
[4]面向制造企业ERP管理系统的设计与实现[D]. 李大发.北京交通大学 2015
[5]基于MES的车间信息管理系统分析与设计[D]. 冀鸿凯.南京理工大学 2014
[6]超脉冲CO2激光打标机的研制与应用研究[D]. 马京琪.长春理工大学 2013
[7]面向冲压模具业的制造信息集成管理系统研究[D]. 李彤.上海交通大学 2007
[8]静力荷载作用下铸钢节点承载力的有限元分析与试验研究[D]. 张向荣.天津大学 2006
[9]模拟退火算法的研究及其应用[D]. 冯玉蓉.昆明理工大学 2005
[10]PDM下机械产品零部件分类管理系统的研究与应用[D]. 刘健.山东大学 2005
本文编号：3468101
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木模生产管理流程图
铸造木模激光标识系统关键技术研究8+12.5°（10°左右为安全角度范围）入射角不可偏于45°[52]。图2.1激光器工作原理聚焦透镜是激光打标机重要配件之一，目的是将激光在工件标刻表面进行聚焦，其性能影响激光器扫描范围、焦距和工作波长；激光标刻聚焦是重要的工艺参数，焦深（焦点附近能量密度最高得区域深度）与光斑相互制约，严重制约着激光标刻图案成型质量，标刻平面处于焦点焦深范围内才可形成清晰图案，过大或过小的焦距都会造成标刻效果降低。本文选用激光器采用后聚焦模式即聚焦透镜安装在扫描振镜之后，这种安装方式相较其他方式更利于透镜的更换，可根据不同加工范围进行加工。为保证光束质量和能量密度在移动过程中均匀且一致，本文采用M39*1.0螺纹型号F透镜，示意图如图所示：图2.2激光打标机原理图
铸造木模激光标识系统关键技术研究8+12.5°（10°左右为安全角度范围）入射角不可偏于45°[52]。图2.1激光器工作原理聚焦透镜是激光打标机重要配件之一，目的是将激光在工件标刻表面进行聚焦，其性能影响激光器扫描范围、焦距和工作波长；激光标刻聚焦是重要的工艺参数，焦深（焦点附近能量密度最高得区域深度）与光斑相互制约，严重制约着激光标刻图案成型质量，标刻平面处于焦点焦深范围内才可形成清晰图案，过大或过小的焦距都会造成标刻效果降低。本文选用激光器采用后聚焦模式即聚焦透镜安装在扫描振镜之后，这种安装方式相较其他方式更利于透镜的更换，可根据不同加工范围进行加工。为保证光束质量和能量密度在移动过程中均匀且一致，本文采用M39*1.0螺纹型号F透镜，示意图如图所示：图2.2激光打标机原理图
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接本体标识在有色冶炼产品上的应用测试[J]. 袭祝东. 中国自动识别技术. 2019(02)
[2]激光加工参数对木材加工性能的影响[J]. 李荣荣,徐伟,熊先青,方露,方晓阳. 木材工业. 2018(06)
[3]信息化与高技能劳动力相对需求——基于中国微观企业层面的经验研究[J]. 邵文波,匡霞,林文轩. 经济评论. 2018(02)
[4]激光打标机在模具制造中的应用[J]. 韦文伟,于静静. 轻工科技. 2018(02)
[5]铸造类模具的发展现状分析[J]. 罗模芳. 南方农机. 2017(14)
[6]模具车间MES系统的研究与应用[J]. 吴定会,许世鹏,刘稳. 制造业自动化. 2017(05)
[7]激光标刻铝锭二维码图像灰度与加工参数计算模型[J]. 李建华,张郁天,伊煊,闫朝宁,张龙龙. 激光与光电子学进展. 2017(07)
[8]机械模具技术的现状及未来发展趋势探究[J]. 付波. 内燃机与配件. 2016(12)
[9]C630车床自动钻孔改造并与激光打标机实现一键联动[J]. 李卫军,谭俊湘. 机械工程师. 2016(09)
[10]浅谈我国模具产业发展现状及趋势[J]. 施艳玲. 知识经济. 2016(16)
硕士论文
[1]铸锻物料激光标刻系统设计及关键技术研究[D]. 董楠.兰州理工大学 2019
[2]数字化技术在模具制造中的应用研究[D]. 孙传法.山东大学 2018
[3]木材表面激光直接标刻二维条码技术研究[D]. 王振.山东大学 2016
[4]面向制造企业ERP管理系统的设计与实现[D]. 李大发.北京交通大学 2015
[5]基于MES的车间信息管理系统分析与设计[D]. 冀鸿凯.南京理工大学 2014
[6]超脉冲CO2激光打标机的研制与应用研究[D]. 马京琪.长春理工大学 2013
[7]面向冲压模具业的制造信息集成管理系统研究[D]. 李彤.上海交通大学 2007
[8]静力荷载作用下铸钢节点承载力的有限元分析与试验研究[D]. 张向荣.天津大学 2006
[9]模拟退火算法的研究及其应用[D]. 冯玉蓉.昆明理工大学 2005
[10]PDM下机械产品零部件分类管理系统的研究与应用[D]. 刘健.山东大学 2005
本文编号：3468101
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