CN109459979A - 雷射打标驱控一体机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及雷射打标驱控一体机及控制方法,包含打标控制卡、控制单元、振镜模块、雷射源与驱动卡,打标控制卡发出打标命令,驱动卡包括振镜驱动电路模块及雷射源驱动电路模块;振镜模块,包括音圈马达及振镜镜片,振镜驱动电路模块以对音圈马达进行控制,振镜驱动电路模块与振镜模块为电性连接且空间相互分离的模块;雷射源具有外部光路模块,雷射源驱动电路模块与外部光路模块为电性连接且相互分离的模块;控制单元接收打标命令并发送控制命令至雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块。与驱动及控制相关联的组件可配置在同一个印刷电路板,或配置成驱动卡与控制卡为两个电路板并以电性连接以达成驱控一体,可将光路模块自行抽换至所需的配置。
Description
技术领域
本发明涉及一种雷射打标驱控一体机及其控制方法。
背景技术
雷射打标机是以雷射方式在物体表面形成文字、图案等标记,与传统的机械雕刻或化学蚀刻相比,具有精度高、速度快、以及产生之标记具永久性等优点,因在工业上,特别是集成电路工业中,所需的高精确度及高量产的IC标记,故雷射打标技术与装置的改良实属重要。
一般雷射打标机包括雷射源、控制卡与振镜模块。雷射源是发出雷射光用,为配合速度快、精确度高等打标的特性,因打标机中的雷射源一般是脉冲雷射,搭配控制卡使用可实时的调变脉冲雷射的频率、脉冲雷射的开关以及脉冲雷射的功率,以达到使用者的需求。在先前技术中,控制卡是用来发出指令,以控制振镜模块的与雷射源的运作。振镜模块是调整雷射光在物体表面的焦点,是由振镜驱动电路模块、音圈马达、振镜镜片所组成,通常使用振镜模块中的振镜驱动电路模块接收控制卡发出的指令后,进而驱动振镜镜片旋转,可使雷射光能在特定角度范围内,对待加工品进行扫描。因振镜镜片是不同的聚焦透镜所构成的组合,故不同的聚焦透镜具有不同的光学畸变结果,所以使用者在打标时,还需进行一额外的光路校正步骤,才能产生精准的打标尺寸。
传统的雷射打标机的配置系将振镜驱动电路模块与振镜模块皆设置在邻近的位置,且振镜驱动电路模块与振镜模块是设置在同一空间中,例如同一壳体中,振镜电路驱动模块运作时会发热,热量容易传至振镜模块,而造成振镜模块的成像质量不稳定。在此状况下,振镜模块的成像精确度与环境温度的相关性极高,造成振镜模块精确度会随着温度漂移,即所谓热漂移现象。再者,雷射源也容易因为由雷射源驱动电路模块传递而来的热量造成雷射源的寿命大幅缩短。为了克服此问题,一般都会使用额外的风冷或是水冷设备来冷却这些驱动电路模块,因此,整体雷射打标驱控一体机的维护成本也随之变高。
另外,传统打标方式系透过控制单元传送开关信号到雷射源,但不同雷射源的反应时间会有些许差异,造成开关信号与雷射源的反应不同步。因一般都需要对于雷射源设定一延迟参数来达到控制单元与雷射源的同步,但雷射源驱动电路模块一般是与雷射源包覆在一个黑箱之内,使用者并无法实际得知延迟参数的确切数字,使用者调整时必须重复测试以获得延迟参数的确切数字。且不同种类的雷射源具有不同的延迟参数,因此换了雷射源,延迟参数就必须重新设定,故连续切换雷射源时,会增加使用者操作上的不方便及产量下降。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种雷射打标驱控一体机及其控制方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
雷射打标驱控一体机,特点是:包含一打标控制卡、一控制单元、一振镜模块、一雷射源与一驱动卡,打标控制卡发出打标命令,
所述驱动卡包括一振镜驱动电路模块及一雷射源驱动电路模块;
所述振镜模块,包括一音圈马达及至少一振镜镜片,振镜驱动电路模块用以对音圈马达进行控制,且振镜驱动电路模块与振镜模块为电性连接且空间相互分离的模块;
所述雷射源具有一外部光路模块,雷射源驱动电路模块与外部光路模块为电性连接且相互分离的模块;
所述控制单元用以接收打标命令并发送控制命令至雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块。
进一步地,上述的雷射打标驱控一体机,其中,所述雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块系同步改变输出的控制命令,以调整雷射源输出的雷射能量,控制振镜模块与雷射源进行一打标程序。
进一步地,上述的雷射打标驱控一体机,其中,所述振镜驱动电路模块与振镜模块以及雷射源驱动电路模块与外部光路模块空间相互分离的距离是大于20厘米且小于10米。
进一步地,上述的雷射打标驱控一体机,其中,所述外部光路模块为抽换式光路模块。
进一步地,上述的雷射打标驱控一体机,其中,所述外部光路模块由Q-Switch光腔、MOPA光腔、绿光光腔或是UV光腔所构成。
本发明雷射打标驱控一体机的控制方法,特点是:
打标控制卡产生一使用者绘图并发出打标命令给控制单元,打标命令用于启动控制单元;
控制单元启动后,输出一雷射能量命令至雷射源驱动电路模块,使雷射源驱动电路模块根据雷射能量命令运算后,输出一雷射源控制命令用以控制雷射源;
控制单元启动后,输出一位置命令至振镜驱动电路模块,使振镜驱动电路模块根据位置命令运算后,输出一振镜控制命令用以控制音圈马达。
更进一步地,上述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其中,雷射源控制命令与振镜控制命令是时间同步的电流命令。
更进一步地,上述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其中,雷射源驱动电路模块输出雷射源控制命令以控制雷射源,雷射源回馈一实际光强度至雷射源驱动电路模块。
更进一步地,上述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其中,振镜驱动电路模块输出振镜控制命令以控制音圈马达,音圈马达回馈一实际速度给振镜驱动电路模块。
更进一步地,上述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其中,使用者绘图是一彩色图片或是一灰阶图片。
本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果,具体体现在以下方面:
①本发明所提供的雷射打标驱控一体机,不仅可将机器中与驱动及控制相关联的组件可配置在同一个印刷电路板,或配置成驱动卡与控制卡为两个电路板并以电性连接以达成驱控一体,使用者更可以将光路模块自行抽换至所需的配置,实属方便,并通过雷射源与振镜模块的回馈机制,使控制命令更为精确,并去除噪声的干扰;
②通过将驱动电路模块独立于雷射源与振镜模块的设计,避免驱动电路模块运作时产生的热影响雷射源与振镜模块,且不需要另外进行光路校正步骤及不需要额外购置风冷或是水冷设备就可以提升雷射源与光学装置的精度;
③本发明的控制方法,可通过位于驱动卡的雷射源驱动电路模块直接生成雷射源控制命令,使用者可自行绘制波型,无须受限于传统的雷射波型文件位限制,或是由各种模块以人工直接或是计算机自动调整加工结果调整波型,并可将文字或是图像档案转变成雷射源与振镜模块可读的控制命令,并且还可以使用者可以自行设定参数,以使光学控制命令与雷射源控制命令时间同步的发出,不仅方便快速,且更具准确性;
④能够在线快速配机完成的雷射打标驱控一体机,将振镜驱动电路模块与雷射源驱动电路模块整合至一驱动卡上用于向振镜模块以及雷射源发送电流命令,可达到最佳同步性,让振镜模块与雷射源的搭配更适合高精度打标的需求;驱动卡为发热体,若与振镜模块或是雷射源结合,将影响振镜模块与雷射源的光学精度及寿命,雷射打标驱控一体机,将驱动卡与振镜模块及雷射源分离,可让振镜模块与雷射源在常温下工作,避免因驱动卡温度升高进而使振镜模块产生热飘移的问题,大幅提升振镜模块与雷射源的可靠度;
⑤使用者依照不同的加工品替换不同波长的光源,在不变更驱动电路模块的状况下,随时抽换外部光路模块,且仅需改变部分参数即可配合不同波长光源,不但可以缩减使用者调机所耗费时间,更可以使雷射光源模块化;
⑥雷射打标振镜模块的同步性及可靠度提升,并且保留不同光路的扩充性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明具体实施方式了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1:本发明雷射打标驱控一体机的架构图;
图2:本发明雷射打标驱控一体机内部构件的架构图;
图3:本发明雷射打标驱控一体机讯号传递示意图;
图4:本发明雷射打标驱控一体机内部详细的讯号传递示意图;
图5:本发明振镜控制命令一实施例,即狄拉克脉波示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,方位术语和次序术语等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示,雷射打标驱控一体机L包括打标控制卡1、控制单元2、振镜模块3、雷射源4与驱动卡5,驱动卡5包含振镜驱动电路模块51以及雷射源驱动电路模块52,其中打标控制卡1用以发出打标命令,控制单元2用于控制振镜驱动电路模块51与雷射源驱动电路模块52,使振镜驱动电路模块51与雷射源驱动电路模块52能够驱动振镜模块3及雷射源4。在实体的配置上,雷射源4包含有一外部光路模块41,雷射源驱动电路模块52与外部光路模块41为电性连接且空间上相互分离的不同模块,所谓空间上相互分离的意思指两者设置时不相互碰触且未相互接触。雷射源驱动电路模块52与外部光路模块41相互分离的距离可以是大于20厘米,但小于10米,较佳地,最低20厘米的距离是适用于近距离传输,最高10米的距离是适合远距离传输,以避免雷射打标驱控一体机L中的发热源互相干扰,雷射源驱动电路模块52与外部光路模块41的相互分离亦可通过结构上配置于不同壳体或两个不同的电路板来达成。相同的,振镜模块3与振镜驱动电路模块51亦包含不同的发热源,两者相互分离的距离可以是大于20厘米,但小于10米,最低20厘米的距离是适用于近距离传输,最高10米的距离是适合远距离传输,以确保振镜驱动电路模块51与振镜模块3发出的热不会相互影响,振镜驱动电路模块51与振镜模块3的相互分离亦可通过结构上配置于不同壳体或两个不同的电路板来达成。
雷射打标驱控一体机L中的控制单元2用以接收打标命令,将接受的打标命令转成雷射能量命令与位置命令,并传给雷射源驱动电路模块52与振镜驱动电路模块51。雷射源驱动电路模块52与振镜驱动电路模块51进行运算后,传递讯号给雷射源4与振镜模块3中的音圈马达31以控制雷射源4与振镜镜片32的作动。控制单元2中的所有部件都是由数字式编码器所构成的,更具体的说,控制单元2是由一多任务器所构成的,用以将处理过的讯号传给驱动卡5中的振镜驱动电路模块51与或是射源驱动电路模块52。在本发明中,控制单元2是一个接口控制卡,控制单元2中所包含的各个模块是以次电路或是芯片形式形成在接口控制卡内部,接口控制卡插置在一插槽上,通过插槽与雷射源4及振镜模块3电连接及电讯号沟通。插槽通常是符合PCI标准、SATA标准、USB2.0(含)以上的标准的插槽。插槽亦可为网络适配卡适用的插槽,例如是符合于ADSL、WiFi或是3G规格的插槽皆可。
振镜模块3包含音圈马达31及振镜镜片32,音圈马达31当作振镜镜片32的载体,振镜镜片32安装于音圈马达31上,一个振镜模块3通常安装三个音圈马达31,音圈马达31带动振镜镜片32转动或移动,导引雷射光在X轴、Y轴的移动或Z轴方向上的变化以加工待打标物体的表面。振镜驱动电路模块51接收一个位置命令后,根据位置命令驱动音圈马达31来回转动,音圈马达31带动振镜镜片32转动,进而达到扫描的效果。振镜镜片32用于将光束导向的振镜镜片32所包含的X轴、Y轴镜体及Z轴镜体(图1未示),使得雷射源4产生的光束能量或是光点大小可以进行X轴、Y轴及Z轴的变化以进行打标之用。振镜镜片32主要是由复数个线性振镜所构成,可为移动磁型线性振镜,亦可为移动线圈型线性振镜。振镜镜片32的种类不在本发明的限定范围内。在本发明的另一实施例中,音圈马达31更附有编码器,可让振镜驱动电路模块51读取回授位置,使振镜驱动电路模块51可读取振镜模块3产生的回授讯号。
驱动卡5可包括一设定模块,例如按键或计算机上的GUI装置(图中未示)或是两者的组合,使用者可以通过设定模块,将考虑的参数,例如雷射源4的初始光强度,通过按键或是计算机上的GUI装置输入到振镜驱动电路模块51与雷射源驱动电路模块52中,使振镜驱动电路模块51与雷射源驱动电路模块52运算时会考虑到参数,且雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块可同步改变输出的控制命令以实时调整雷射源输出的雷射能量。雷射源4具有外部光路模块41,其中雷射源驱动电路模块52与外部光路模块41为电性连接且相互分离的模块。要说明的是,相互分离可通过将雷射源驱动电路模块52与外部光路模块41在结构上配置于不同壳体或两个不同的电路板来达成。
如图2所示,外部光路模块41包含一光学放大装置,入射光在光学放大装置中不断的振荡,最后特定波长的光线会形成驻波,形成驻波的雷射光再射出外部光路模块41。发射出驻波的能量高于入射光,且发射出的光波段窄于入射光,故外部光路模块41是一种具有波长选择性的放大器。在本发明的另一实施例中,外部光路模块41形成在雷射打标驱控一体机L中,是一个可被替换的抽换式光路模块,使用者通过外部光路模块41中的连接构件,例如螺丝或是簧片,将外部光路模块41以固定件固定在雷射打标驱控一体机L的某个壳体上。当使用者欲抽换外部光路模块41时,只要以拆卸器具打开雷射打标驱控一体机L,并卸除外部光路模块41的固定件(图2未揭示),即可更换另一外部光路模块41。后续再将外部光路模块41以固定件安装在雷射打标驱控一体机L,并恢复雷射打标驱控一体机L原状,即可进行操作。在本发明的具体实施例中,提供Q-Switch光腔411、MOPA光腔412、绿光光腔413及UV光腔414等外部光路模块41供使用者选择。不同的外部光路模块41具有不同的用途,例如Q-Switch光腔411是让雷射打标驱控一体机L进行一般打标用、MOPA光腔412是让雷射打标驱控一体机L进行彩雕用,绿光光腔413是让雷射打标驱控一体机L进行玻璃、电路板切割用,UV光腔414是让雷射打标驱控一体机L进行晶圆的切割使用。不同的外部光路模块41是让雷射打标驱控一体机L具有不同的用途。外部光路模块41可以筛选出不同波段的输出光,例如UV波段、绿光波段以及红外光波段;也可利用不同的手法筛选出相同波段的光,例如MOPA光腔412是以共振腔为手段放大并输出红外光线,Q-Switch光腔411则是利用雷射光Q值的调整提高输出光能并输出红外光线。在本发明的又一实施例中,Q-Switch光腔411、MOPA光腔412、绿光光腔413及UV光腔414可独自的,或是复数个安装在雷射源4中,使得利用一台雷射打标驱控一体机L可以加工不同的材料。
如图3所示,使用者在打标控制卡1中产生使用者绘图F,并发出打标命令给控制单元2,打标命令用于启动控制单元2。进一步的说明,使用者预先将欲在样品上所产生的轨迹或是图样形成在使用者绘图F上,并以颜色的不同或是灰阶的不同表示刻痕的深浅不同。使用者产生使用者绘图F的方式可以为手绘或是经由计算机绘图软件,但是轨迹或是图样形成后,数据须要以计算机可读方式形成,例如是以二进制档案等方式。使用者绘图F可为彩色图片或是灰阶图片。接着使用者将使用者绘图F储存在储存媒体后,储存媒体与雷射打标驱控一体机L电性连接,使用者通过雷射打标驱控一体机L中额外的输入装置(图3未示)将使用者绘图F传入打标控制卡1中,并通过打标控制卡1输入打标命令到控制单元2中,控制单元2就会启动。控制单元2启动后,控制单元2输出雷射能量命令予雷射源驱动电路模块52,且控制单元2输出位置命令予振镜驱动电路模块5。控制单元2可以是一个串行式的多任务器,在不同的时间下,可切换输出雷射能量命令及位置命令给相对应的驱动电路。在另一实施例中,控制单元2也可以是序列式的多任务器,在相同的时间内,可同时输出雷射能量命令及位置命令给相对应的驱动电路,即可让雷射能量命令及位置命令同步的输出。雷射能量命令包括能量值,能量值为使用者绘图F上的颜色或是灰阶转换而成的数据,位置命令包括三维坐标值,从使用者绘图F上的轨迹坐标转换而成。接着,雷射源驱动电路模块52会根据雷射能量命令以及由雷射源4回传的实际光强度运算,以生成雷射源控制命令。雷射源控制命令用以控制雷射源4,使雷射源4进行打标程序。实际光强度是由雷射源4实际照射样品上的光线的光强度。另外,振镜驱动电路模块51会根据位置命令、实际位置与实际速度运算后,生成振镜控制命令,控制振镜模块3。实际位置与实际速度是由雷射光实际照射样品时,振镜模块3中的振镜镜片32各组件的相对位置及实际运转的速度。在本发明的实施例中,振镜模块3与雷射源4会处于一个预定状态,即在控制单元2未启动时,振镜镜片32会位于一个起始位置,雷射源4即会以一个初始状态不出光。雷射源驱动电路模块52根据控制单元2所传来的雷射能量命令运算后,输出雷射源控制命令以控制雷射源4,使雷射源4进行打标程序。
控制单元2用于分开位置命令与雷射能量命令,雷射源驱动电路模块52与振镜驱动电路模块51用于将由控制单元2传来的讯息转变成雷射源4与振镜模块3的可读讯息,以方便雷射源驱动电路模块52与振镜驱动电路模块51控制雷射源4与振镜模块3中的音圈马达31。
如图4雷射打标驱控一体机L内部详细的讯号传递,如同图3的说明,使用者产使用者绘图F,并发出打标命令给控制单元2,打标命令用于启动控制单元2,控制单元2启动后输出雷射能量命令予雷射源驱动电路模块52中的能量转换器521,且控制单元2输出位置命令予振镜驱动电路模块51中的位置减法器511。能量转换器521能够萃取雷射能量命令中,多个物理量中的某一个物理量。举例来说,本实施例中,能量转换器521萃取雷射能量命令中的光强度,以生成识别光强度,并传递给光强度减法器522。光强度减法器522是将雷射源4所传来的实际光强度与能量转换器521产生的识别光强度相减,以形成光强度误差并传给雷射源驱动电路模块52中的电压转换传感器523。光强度减法器522的输入位数及种类并非在本发明所限制的范围内。因为实际使用者绘图F的轨迹会有不同坐标有不同亮度大小的差异,在亮度高的地方,雷射能量就必须增强,亮度低的地方,雷射能量则须降低,故雷射源驱动电路模块52中的光强度减法器522将识别光强度与实际光强度比较后转换成光强度误差,以调整雷射源控制命令。在本发明的实施例中,雷射源4会回馈一个实际光强度至雷射源驱动电路模块52。
振镜驱动电路模块51中,位置减法器511接收位置命令后,与振镜模块3中的音圈马达31所传来的实际位置相减,并形成位置误差。之后并通过微分器512进行微分运算,将位置误差转换成速度命令。最后在经过速度减法器513,将音圈马达31所回馈而来的实际速度与速度命令相比,以形成速度误差。
雷射源驱动电路模块52中,电压转换传感器523接收到光强度减法器522所传来的光强度误差后,转换成电压讯号,并通过雷射转换器524转换成雷射源控制命令并输出给雷射源4,以控制雷射源4。雷射源控制命令是电流命令。雷射转换器524在向雷射源4发出雷射源控制命令的同时,雷射源4发送一个实际光强度至光强度减法器522,以校正电压讯号,去除电压讯号受噪声或是突波干扰的部分,以达到电压讯号及收敛的效果。
振镜驱动电路模块51的光学转换传感器514接收到速度减法器513所传来的速度误差后,将速度误差转换成电流命令,并通过功率放大器55将电流命令中的电流峰值放大,并产生振镜控制命令,以控制振镜模块3中的音圈马达31。功率放大器55在输出振镜控制命令以控制振镜模块3的同时,振镜模块3发送一实际速度至速度减法器513,以校正电流命令,去除电流讯号受噪声或是突波干扰的部分,以达到电流命令中电流讯号收敛的效果。振镜控制命令是由复数个狄拉克脉波所构成,如图5所示。狄拉克脉波是振镜模块3中音圈马达31可读的讯号,使振镜驱动电路模块51能驱动音圈马达31,以进行打标程序。在另一实施例中,振镜控制命令可以是复数个脉波讯号。使用者通过调整脉波的波宽度,形成一般脉波或是狄拉克脉波,以调整振镜模块3中音圈马达31的输出功率,以调整马达转速。
另一具体实施方式中,使用者可通过驱动卡5上之设定模块(未在图中表示),将参数值置入雷射源驱动电路模块52的光强度减法器522中,使参数值参与光强度减法器522的运算,以使振镜控制命令与雷射源控制命令能够时间同步的发出,并且同时的被振镜模块3与雷射源4接受,亦即振镜控制命令与雷射源控制命令是时间同步的讯号。参数值可以是使用者所预先得知的经验值,也可以是控制单元2启动一段时间后,例如启动0至500奈秒(ns)后,雷射源驱动电路模块52自行运算出并显示于设定模块的一个数值。
要说明的是,控制单元2是由印刷电路板所构成的一个适配卡。控制单元2、雷射源驱动电路模块52以及振镜驱动电路模块51通常是以大规模集成电路的方式形成在印刷电路板上,且三者之间是彼此电性连接。另外,位置减法器511、微分器512、速度减法器513、光学转换传感器514、功率放大器515、能量转换器521、光强度减法器522、电压转换传感器523以及雷射转换器524都是以小型集成电路的方式包含在所属的驱动电路模块中。控制单元2在以PCI或是SATA等接口装置与个人计算机的CPU连接,以达成控制手段。
本发明所提供的雷射打标驱控一体机,不仅可将机器中与驱动及控制相关联的组件可配置在同一个印刷电路板,或配置成驱动卡与控制卡为两个电路板并以电性连接以达成驱控一体,使用者更可以将光路模块自行抽换至所需的配置,实属方便,并通过雷射源与振镜模块的回馈机制,使控制命令更为精确,并去除噪声的干扰。
通过将驱动电路模块独立于雷射源与振镜模块的设计,避免驱动电路模块运作时产生的热影响雷射源与振镜模块,且不需要另外进行光路校正步骤及不需要额外购置风冷或是水冷设备就可以提升雷射源与光学装置的精度。
本发明的控制方法,可通过位于驱动卡的雷射源驱动电路模块直接生成雷射源控制命令,使用者可自行绘制波型,无须受限于传统的雷射波型文件位限制,或是由各种模块以人工直接或是计算机自动调整加工结果调整波型,并可将文字或是图像档案转变成雷射源与振镜模块可读的控制命令,并且还可以使用者可以自行设定参数,以使光学控制命令与雷射源控制命令时间同步的发出,不仅方便快速,且更具准确性。
本发明能够在线快速配机完成的雷射打标驱控一体机,将振镜驱动电路模块与雷射源驱动电路模块整合至一驱动卡上用于向振镜模块以及雷射源发送电流命令,可达到最佳同步性,让振镜模块与雷射源的搭配更适合高精度打标的需求。另外,驱动卡为发热体,若与振镜模块或是雷射源结合,将影响振镜模块与雷射源的光学精度及寿命,雷射打标驱控一体机,将驱动卡与振镜模块及雷射源分离,可让振镜模块与雷射源在常温下工作,避免因驱动卡温度升高进而使振镜模块产生热飘移的问题,大幅提升振镜模块与雷射源的可靠度。
使用者依照不同的加工品替换不同波长的光源,在不变更驱动电路模块的状况下,随时抽换外部光路模块,且仅需改变部分参数即可配合不同波长光源,不但可以缩减使用者调机所耗费时间,更可以使雷射光源模块化。
雷射打标振镜模块的同步性及可靠度提升,并且保留不同光路的扩充性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (10)
1.雷射打标驱控一体机,其特征在于:包含一打标控制卡、一控制单元、一振镜模块、一雷射源与一驱动卡,打标控制卡发出打标命令,
所述驱动卡包括一振镜驱动电路模块及一雷射源驱动电路模块;
所述振镜模块,包括一音圈马达及至少一振镜镜片,振镜驱动电路模块用以对音圈马达进行控制,且振镜驱动电路模块与振镜模块为电性连接且空间相互分离的模块;
所述雷射源具有一外部光路模块,雷射源驱动电路模块与外部光路模块为电性连接且相互分离的模块;
所述控制单元用以接收打标命令并发送控制命令至雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块。
2.根据权利要求1所述的雷射打标驱控一体机,其特征在于:所述雷射源驱动电路模块与振镜驱动电路模块系同步改变输出的控制命令,以调整雷射源输出的雷射能量,控制振镜模块与雷射源进行一打标程序。
3.根据权利要求1所述的雷射打标驱控一体机,其特征在于:所述振镜驱动电路模块与振镜模块以及雷射源驱动电路模块与外部光路模块空间相互分离的距离是大于20厘米且小于10米。
4.根据权利要求1所述的雷射打标驱控一体机,其特征在于:所述外部光路模块为抽换式光路模块。
5.根据权利要求4所述的雷射打标驱控一体机,其特征在于:所述外部光路模块由Q-Switch光腔、MOPA光腔、绿光光腔或是UV光腔所构成。
6.权利要求1所述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其特征在于:
打标控制卡产生一使用者绘图并发出打标命令给控制单元,打标命令用于启动控制单元;
控制单元启动后,输出一雷射能量命令至雷射源驱动电路模块,使雷射源驱动电路模块根据雷射能量命令运算后,输出一雷射源控制命令用以控制雷射源;
控制单元启动后,输出一位置命令至振镜驱动电路模块,使振镜驱动电路模块根据位置命令运算后,输出一振镜控制命令用以控制音圈马达。
7.根据权利要求6所述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其特征在于:雷射源控制命令与振镜控制命令是时间同步的电流命令。
8.根据权利要求6所述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其特征在于:雷射源驱动电路模块输出雷射源控制命令以控制雷射源,雷射源回馈一实际光强度至雷射源驱动电路模块。
9.根据权利要求6所述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其特征在于:振镜驱动电路模块输出振镜控制命令以控制音圈马达,音圈马达回馈一实际速度给振镜驱动电路模块。
10.根据权利要求6所述的雷射打标驱控一体机的控制方法,其特征在于:使用者绘图是一彩色图片或是一灰阶图片。
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