CN104401136A - 用于不锈钢的激光标刻装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于不锈钢的激光标刻装置，包括框体、滑台主体、用于支撑不锈钢的支撑结构、滑台电机、控制单元及标刻单元；所述滑台主体设置在所述框体的中部，所述滑台主体的端部设置有所述滑台电机，所述支撑结构设置在所述框体上；所述标刻单元设置在所述滑台主体上，所述标刻单元包括滑台滑块、Z轴一维手动升降台及标刻头主体；所述Z轴一维手动升降台垂直连接于所述滑台滑块；所述滑台滑块与所述滑台主体滑动连接；所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台连接，所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台垂直，并与所述托辊平行。本发明能实现不锈钢的标刻。
Description
技术领域
本发明涉及激光标刻技术领域，特别涉及一种用于不锈钢的激光标刻装置及其方法。
背景技术
激光标刻利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层才来哦汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。目前，尚无对不锈钢进行标刻的方法及装置，尤其是用于对不锈钢钢管、不锈钢异材及不锈钢板材的标刻，亟需开发。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于不锈钢的激光标刻装置及其方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于不锈钢的激光标刻装置，包括框体、滑台主体、用于支撑不锈钢的支撑结构、滑台电机、控制单元及标刻单元；所述滑台主体设置在所述框体的中部，所述滑台主体的端部设置有所述滑台电机，所述支撑结构设置在所述框体上；所述标刻单元设置在所述滑台主体上，所述标刻单元包括滑台滑块、Z轴一维手动升降台及标刻头主体；所述Z轴一维手动升降台垂直连接于所述滑台滑块；所述滑台滑块与所述滑台主体滑动连接；所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台连接，所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台垂直，并与所述托辊平行；所述支撑结构包括支撑架和托辊；所述支撑架设置在所述框体上，并位于所述滑台主体下方，所述托辊设置在所述支撑架上，用于不锈钢的旋转；所述标刻头主体包括激光电源、激光器、XY扫描镜、XY振镜及场镜；所述激光器发出的激光束光路上的陆续通过扫描镜X、扫描镜Y及场镜照射到待打标的工件上；所述振镜X与所扫描镜X对应设置，所述Y振镜与扫描镜Y对应设置；所述控制单元用于根据需要标刻的图案，控制所述滑台电机的移动，所述X，Y扫描镜的反射角度及所述托辊的旋转，使所述激光器发射的激光聚焦点在所述不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。
进一步地，所述Z轴一维手动升降台上设置有Z轴一位手动升降台摇杆。
进一步地，所述滑台电机上设置有滑台接线端口。进一步地，所述控制单元包括读取模块，用于读取标刻图案；控制模块，用于根据所述标刻图案，向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制命令，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，从而带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，及控制所述托辊的旋转，进而实现对不锈钢的标刻。
进一步地，所述控制单元进一步用于将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行打印，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊的运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻。
本发明还提供一种用于不锈钢的激光标刻装置进行不锈钢标刻的方法，包括：
通过所述控制单元读取待打印的图案；
根据所述图案，通过所述控制单元向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制命令，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，及控制所述托辊的旋转，进而实现对不锈钢的标刻。
进一步地，所述方法还包括：用于将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行标刻，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻。
进一步地，用于将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行标刻，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻包括：
若激光打标机标刻的极限幅面面积为300*300mm的矩形区域，标刻至少6m长的不锈钢时，将不锈钢并加以分割成若干面积小于300*300mm的区域进行打标作业，在标刻第一个小范围的图形后，向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制信号，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，从而带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，及控制所述托辊的旋转，进而实现对不锈钢的标刻。
本发明提供的用于不锈钢的激光标刻装置及其方法，能实现不锈钢柱面图案的无缝拼接标刻。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于不锈钢的激光标刻装置的结构示意图；
图2为图1所示用于不锈钢的激光标刻装置的结构的局部放大图。
具体实施方式
参见图1、2所示，本发明实施例提供一种用于不锈钢的激光标刻装置。其中，不锈钢的范围具体可以为不锈钢钢管，不锈钢异材或不锈钢板材。该装置具体包括框体、滑台主体、用于支撑不锈钢的支撑结构、滑台电机、控制单元及标刻单元。其中，框体是由80mm重型载重铝型材搭建构成的整体框架。滑台主体10设置在框体的中部，滑台主体10的端部设置有滑台电机8，支撑结构2设置在框体上；标刻单元设置在滑台主体10上。标刻单元包括滑台滑块7、Z轴一维手动升降台6及标刻头主体5；Z轴一维手动升降台6垂直连接于滑台滑块7；滑台滑块7与滑台主体10滑动连接；标刻头主体与Z轴一维手动升降台6连接，标刻头主体与Z轴一维手动升降台6垂直，并与托辊平行。标刻单元具有操控方便的优点。支撑结构包括支撑架2和托辊1；支撑架2设置在框体上，并位于滑台主体10下方，托辊1设置在支撑架2上，用于不锈钢旋转；标刻头主体包括激光电源、激光器、XY扫描镜、XY振镜及场镜；激光器发出的激光束光路上的陆续通过扫描镜X、扫描镜Y及场镜照射到待打标的工件上；振镜X与所扫描镜X对应设置，Y振镜与扫描镜Y对应设置；控制单元用于控制X，Y扫描镜的反射角度，控制滑台电机的移动进而带动滑台滑块7沿着滑台主体10滑动连接，控制滑台电机的移动，X，Y扫描镜的反射角度及托辊1的旋转，使激光器发射的激光聚焦点在不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。控制单元可以是计算机或PLC等来实现，设置有软件，用于控制协调整个过程，确保标刻图形整体的协调性与一致性，标刻出厂家设计的图形文件。另外，Z轴一维手动升降台6上设置有Z轴一位手动升降台摇杆9。滑台电机8上设置有滑台接线端口9。该激光标刻装置具体可以应用于钢管的标刻,。本发明实施例提供的用于不锈钢的激光标刻装置具有标刻速度快，标刻质量高的优点。
本发明实施例还提供了一种不锈钢的激光标刻装置进行不锈钢标刻的方法，包括：通过控制单元向滑动电机9发出指令；滑动电机8带动滑台滑块7沿着滑台主体10滑动，带动标刻头主体实现水平方向的移动；控制托辊1带动不锈钢旋转；控制标刻头主体开始工作，并由控制单元控制X，Y扫描镜的反射角度，从而达到激光束的偏转，使激光器发射的激光聚焦点在不锈钢上，从而实现对不锈钢的标刻；控制单元根据所标刻的不锈钢的形状，将不锈钢划分为若干可标刻的矩形区域，并控制所述标刻头主体分别在每个划分的区域进行标刻。例如，激光打标机标刻的极限幅面面积为300*300mm的矩形区域，单独作业不能满足6m长不锈钢的整体打标工作。故需软件计算图形并加以分割成若干面积小于300*300mm的区域进行打标作业，另因圆柱曲面只有局部可以视为平面，以直径90mm的圆柱为例，曲面上只有10mm以下的区域可以视为平面，超出的范围标刻效果会受到激光打标机焦距的限制。因此整体的打标流程将会把一个大的幅面分割成若干280*10mm的5范围(或其他尺寸，因管材尺寸而议)。打标机自动计算，标刻第一个小范围的图形后，向***的其他组件发出脉冲信号，驱动步进电机，以滑台带动打标头在轴向进行位移，托辊带动工件进行旋转，设备经过精密调试后，会完成柱面图案的无缝拼接标刻。如果方管，则需手动更换工装夹具，选择水平标刻模式，***自动标刻方管的一个平面，完成后，工人手动翻转方管，继续执行打标命令。其间需注意方管长宽两个维度高度不同，所应用的标刻焦距也有所差别。***工作时间具体与图形的复杂程度与厂家所要求的填充密度以及打标参数中的标刻速度有直接关系。厂家在设计图形时必须根据标刻的原则更改部分图形设计(比如图案的阵列重复距离以及对称性，总长度等)。最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于不锈钢的激光标刻装置，包括框体、滑台主体、用于支撑不锈钢的支撑结构、滑台电机、控制单元及标刻单元；所述滑台主体设置在所述框体的中部，所述滑台主体的端部设置有所述滑台电机，所述支撑结构设置在所述框体上；所述标刻单元设置在所述滑台主体上，所述标刻单元包括滑台滑块、Z轴一维手动升降台及标刻头主体；所述Z轴一维手动升降台垂直连接于所述滑台滑块；所述滑台滑块与所述滑台主体滑动连接；所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台连接，所述标刻头主体与所述Z轴一维手动升降台垂直，并与所述托辊平行；所述支撑结构包括支撑架和托辊；所述支撑架设置在所述框体上，并位于所述滑台主体下方，所述托辊设置在所述支撑架上，用于不锈钢的旋转；所述标刻头主体包括激光电源、激光器、XY扫描镜、XY振镜及场镜；所述激光器发出的激光束光路上的陆续通过扫描镜X、扫描镜Y及场镜照射到待打标的工件上；所述振镜X与所扫描镜X对应设置，所述Y振镜与扫描镜Y对应设置；所述控制单元用于根据需要标刻的图案，控制所述滑台电机的移动，所述X，Y扫描镜的反射角度及所述托辊的旋转，使所述激光器发射的激光聚焦点在所述不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。
2.根据权利要求1所述的用于不锈钢的激光标刻装置，所述Z轴一维手动升降台上设置有Z轴一位手动升降台摇杆。
3.根据权利要求1所述的用于不锈钢的激光标刻装置，所述滑台电机上设置有滑台接线端口。
4.根据权利要求1所述的用于不锈钢的激光标刻装置，所述控制单元包括：
读取模块，用于读取标刻图案；
控制模块，用于根据所述标刻图案，向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制命令，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，从而带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，及控制所述托辊的旋转，使所述激光器发射的激光聚焦点在所述不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。
5.根据权利要求4所述的用于不锈钢的激光标刻装置，当标刻大范围的图形时，所述控制单元进一步用于：
将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行打印，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊的运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的用于不锈钢的激光标刻装置进行不锈钢标刻的方法，包括：
通过所述控制单元读取待打印的图案；
根据所述图案，通过所述控制单元向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制命令，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，及控制所述托辊的旋转，使所述激光器发射的激光聚焦点在所述不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：用于将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行标刻，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，用于将所述不锈钢的面积分割为若干区域进行标刻，控制所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊运动依次完成上述所划分区域的标刻，从而完成柱面图案的无缝拼接标刻包括：
若激光打标机标刻的极限幅面面积为300*300mm的矩形区域，标刻至少6m长的不锈钢时，将不锈钢并加以分割成若干面积小于300*300mm的区域进行打标作业，在标刻第一个小范围的图形后，向所述标刻头主体、所述滑台电机、所述托辊发出脉冲控制信号，控制所述滑台电机的移动进而带动所述滑台滑块沿着所述滑台主体滑动，从而带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，控制所述X，Y扫描镜的反射角度，带动所述标刻头主体实现水平方向的移动，及控制所述托辊的旋转，使所述激光器发射的激光聚焦点在所述不锈钢上，进而实现对不锈钢的标刻。
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHEN DEQIN Free format text: FORMER OWNER: SHENYANG DEBANG STAINLESS STEEL INDUSTRY CO., LTD. Effective date: 20150519 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150519 Address after: 325013, Wenzhou, Zhejiang province Longwan District Yao town Mount Huangshan village after Chen Applicant after: Chen Deqin Address before: No. four, No. 1 metallurgy street, Shenyang economic and Technological Development Zone, Liaoning Applicant before: SHENYANG DEBANG STAINLESS STEEL INDUSTRY Co.,Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160427 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |