本發(fā)明屬于激光加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光在金屬表面打黑色的打標(biāo)設(shè)備及其打標(biāo)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有激光在氧化鋁材質(zhì)的表面做黑色打標(biāo)時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)楸患庸さ难趸X的氧化層厚度不同而造成打標(biāo)效果不一致甚至產(chǎn)生大批量不良品。

倘若需要提高氧化鋁表面激光打黑的良率，則必須對(duì)氧化鋁材料的氧化層厚度進(jìn)行管控，而氧化過程是很難把氧化層厚度控制在一個(gè)比較小范圍內(nèi)的，即使要控制一定的氧化層厚度，也需要增加氧化工藝的成本。如果氧化鋁的氧化層厚度差異較大，激光加工后的效果會(huì)不一致或者直接出現(xiàn)不良品，不良率太高會(huì)增加大量的工業(yè)生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種根據(jù)氧化層厚度自動(dòng)修改打標(biāo)參數(shù)的激光在金屬表面打黑色的打標(biāo)設(shè)備及其打標(biāo)方法。

本發(fā)明提供一種激光在金屬表面打黑色的打標(biāo)設(shè)備，其包括：打標(biāo)軟件、電氣控制部、激光器、擴(kuò)束鏡、振鏡系統(tǒng)和聚焦鏡片，所述打標(biāo)軟件、電氣控制部、和激光器依序連接，還包括：放置工件的雙工位工作平臺(tái)、以及與該雙工位工作平臺(tái)和打標(biāo)軟件連接的膜厚測(cè)試儀，其中，所述雙工位工作平臺(tái)包括交替放置工件的第一工位和第二工位；所述激光器射出激光束依序經(jīng)所述擴(kuò)束鏡擴(kuò)束、所述振鏡系統(tǒng)改變激光束的方向、以及所述聚焦鏡片聚焦至所述雙工位工作平臺(tái)的任一工位的工件上，激光束對(duì)工件進(jìn)行黑色標(biāo)記。

優(yōu)選地，所述振鏡系統(tǒng)包括X振鏡和Y振鏡。

優(yōu)選地，所述激光器為紅外光纖激光器。

優(yōu)選地，所述激光器的脈沖波長(zhǎng)為1055nm-1075nm。

優(yōu)選地，所述激光器的脈寬為3-20ns。

優(yōu)選地，所述激光器的平均功率為20W。

本發(fā)明還提供一種激光在金屬表面打黑色的打標(biāo)設(shè)備的打標(biāo)方法，包括如下步驟：

步驟S12：組建自適應(yīng)的參數(shù)庫(kù)：把所有待加工的氧化鋁或其他金屬材料的工件按照厚度分為多個(gè)等級(jí)，分別調(diào)試該多個(gè)參數(shù)進(jìn)行激光打標(biāo)，使多個(gè)參數(shù)的工件均能獲得相同的效果；

步驟S13：把工件放到第一工位或第二工位上，膜厚測(cè)試儀對(duì)工件的待加工位置進(jìn)行膜厚測(cè)試，并把膜厚信息發(fā)送到打標(biāo)軟件；

步驟S14：工件測(cè)完膜厚后，雙工位工作平臺(tái)自動(dòng)將測(cè)完膜厚的工件運(yùn)輸至另一個(gè)工位，打標(biāo)軟件根據(jù)膜厚信息，自動(dòng)調(diào)用自適應(yīng)參數(shù)庫(kù)的打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行打標(biāo)。

步驟S15：激光在的打標(biāo)過程中，在另一工位上進(jìn)行取放料。

優(yōu)選地，還包括位于步驟S12之前的步驟：待標(biāo)記的氧化鋁或其他金屬材料的工件表面擦拭干凈。

優(yōu)選地，還包括位于步驟S15之后的步驟：激光打黑標(biāo)記結(jié)束后，取下打標(biāo)物料，并擦拭干凈。

優(yōu)選地，所述步驟S14的打標(biāo)方法為：激光器發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)大并激光束進(jìn)入振鏡系統(tǒng)，經(jīng)振鏡系統(tǒng)改變激光束的方向后進(jìn)入聚焦鏡片，激光束經(jīng)聚焦鏡片聚焦至工位，激光束對(duì)位于工位上的工件表面進(jìn)行黑色標(biāo)記。

本發(fā)明根據(jù)氧化層厚度自動(dòng)修改打標(biāo)參數(shù)來自適應(yīng)打標(biāo)的方法，該方法能通過測(cè)量氧化層的厚度來自動(dòng)調(diào)用不同的打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行激光打標(biāo)，大大提高了激光加工的良率，降低了陽極氧化的成本和激光加工的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明激光打標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明激光打標(biāo)方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明激光打標(biāo)效果的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

本發(fā)明激光打黑色的標(biāo)記方法，本標(biāo)記方法利用激光在不同厚度的氧化鋁或其他金屬材料表面進(jìn)行自適應(yīng)打黑標(biāo)記的方法，本發(fā)明旨在解決氧化鋁的氧化層厚度差異較大造成激光打標(biāo)不良的問題，提高激光生產(chǎn)的良率，降低工業(yè)生產(chǎn)成本。

圖1所示為本發(fā)明打標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，打標(biāo)設(shè)備包括：打標(biāo)軟件1、電氣控制部2、激光器3、擴(kuò)束鏡4、振鏡系統(tǒng)5、光學(xué)聚焦鏡片6、雙工位工作平臺(tái)7、以及膜厚測(cè)試儀8。

其中：打標(biāo)軟件1根據(jù)氧化層厚度信息自動(dòng)調(diào)用激光打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行打標(biāo)。電氣控制部2用于對(duì)激光器1提供能量電源，控制激光光束的輸出方式。激光器3用于為激光加工材料表面提供光源。擴(kuò)束鏡4用于將激光源發(fā)出的光擴(kuò)大，提高激光的傳輸特性以使其更好地將激光匯聚到材料表面。振鏡系統(tǒng)5包括X振鏡和Y振鏡，由掃描電機(jī)和光學(xué)反射鏡片組成，用于利用掃描電機(jī)帶動(dòng)光學(xué)鏡片進(jìn)行偏轉(zhuǎn)式運(yùn)動(dòng)將激光按照控制軟件給定的指定位置進(jìn)行定位標(biāo)記。光學(xué)聚焦鏡片6用于使激光光束在某一平面聚焦到點(diǎn)的激光光斑特性一致。雙工位工作平臺(tái)7包括第一工位71和第二工位72，兩個(gè)工位交替放置工件，雙工位工作平臺(tái)7與膜厚測(cè)試儀8連接，以測(cè)試放置在工位上的工件的膜厚。

激光器3為紅外光纖激光器，其脈沖波長(zhǎng)為1055nm-1075nm，脈寬為3-20ns，平均功率為20W。

本打標(biāo)設(shè)備的連接方式為：膜厚測(cè)試儀8均與雙工位工作平臺(tái)7的第一工位71和打標(biāo)軟件2連接；打標(biāo)軟件1、電氣控制部2、和激光器3依序連接；激光器3射出激光束依序經(jīng)擴(kuò)束鏡4擴(kuò)束、振鏡系統(tǒng)5改變激光束的方向、以及聚焦鏡片6聚焦至雙工位工作平臺(tái)7的任一工位的工件上，激光束對(duì)氧化鋁或其他金屬材料表面進(jìn)行黑色標(biāo)記。

如圖2所示為本激光打黑色的標(biāo)記方法的流程圖，其包括如下步驟：

步驟S11：清潔：待標(biāo)記的氧化鋁或其他金屬材料的工件表面擦拭干凈，尤其是需要打標(biāo)的部位，去除油污并擦拭干凈，吹干并檢查表面的潔凈度。

步驟S12：組建自適應(yīng)的參數(shù)庫(kù)：把所有待加工的氧化鋁或其他金屬材料的工件按照厚度分為A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí)，分別調(diào)試該五組參數(shù)進(jìn)行激光打標(biāo)，使五種參數(shù)的工件均能獲得相同的效果。

步驟S12是舉例為五個(gè)等級(jí)，實(shí)際打標(biāo)時(shí)，根據(jù)需要可以建少于五種或多于五種的參數(shù)庫(kù)。

步驟S13：測(cè)量膜厚：把工件放到第一工位71上，膜厚測(cè)試儀8對(duì)工件的待加工位置進(jìn)行膜厚測(cè)試，并通過數(shù)據(jù)線把膜厚信息發(fā)送到打標(biāo)軟件1。

步驟S14：激光打黑：放置在第一工位71上的工件測(cè)完膜厚后，雙工位工作平臺(tái)7自動(dòng)將測(cè)完膜厚的工件運(yùn)輸至第二工位72，打標(biāo)軟件1根據(jù)接收到的氧化鋁或其他金屬材料的氧化層膜厚信息，自動(dòng)調(diào)用自適應(yīng)參數(shù)庫(kù)的打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行打標(biāo)，即：激光器3發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡4擴(kuò)大并激光束進(jìn)入振鏡系統(tǒng)5，經(jīng)振鏡系統(tǒng)5改變激光束的方向后進(jìn)入光學(xué)聚焦鏡片6，激光束經(jīng)光學(xué)聚焦鏡片6聚焦至第二工位72，激光束對(duì)位于第二工位72上的工件進(jìn)行表面進(jìn)行黑色標(biāo)記。

步驟S15：取放料：激光在第二工位72的打標(biāo)過程中，操作員可以在第一工位71進(jìn)行取放料，節(jié)省上下料的時(shí)間。

步驟S16：清理：激光打黑標(biāo)記結(jié)束后，取下打標(biāo)物料，并擦拭干凈。

圖3為本發(fā)明打標(biāo)呈黑色的效果圖。

本發(fā)明根據(jù)氧化層厚度自動(dòng)修改打標(biāo)參數(shù)來自適應(yīng)打標(biāo)的方法，該方法能通過測(cè)量氧化層的厚度來自動(dòng)調(diào)用不同的打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行激光打標(biāo)，大大提高了激光加工的良率，降低了陽極氧化的成本和激光加工的生產(chǎn)成本。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。