激光打标机上采用了三轴控制技术。该技术采用了目前x/y振镜的配置,并将其应用于z轴,而通常被固定在激光光路输出端的激光扩束镜,被安装在一个滑动的电子振镜上,从而能使镜片更远或更近地相对激光输出端运动。随着扩束镜向激光输出端移动,激光束焦点也随之移动。实际上,这创造出z轴的场域,在其中激光能自由标刻任何表面,前提是该表面应位于原始聚焦位置的±21mm范围内。这一增加的柔性使得这些单元能够标刻许多之前无法对付的表面类型,例如圆柱体、球面、斜面和多层零件,并在精度和速度上无任何降低。
这种突破技术的优点很快为一家生产多层界面电子设备的制造商带来好处。该公司的许多零件都要求对相距20~30mm的双层界面进行打标。该公司之前的方案是采用两只位于不同高度的墨水喷头进行标刻。在收到来自客户的抱怨——表示喷墨标记很容易磨损之后,这家公司决定采用更牢靠的打标手段。
起初使用标准二维激光打标系统的测试生成了不令人满意的结果。因为该产品面向终端用户推出,字体必须清晰可辨。另一出现的问题和速度有关。喷墨设备能在部件运动中完成打标,使得制造商能将生产能力保持在最优水平。传统的机械式Z-轴调节手段太慢,以至于无法配合生产线的速度,使用户不得不停止生产线来完成激光打标。结果降低了生产能力,难以证明其相对喷墨手段的优越性。
三轴控制技术提供一种完美适合该特殊应用需求的方案。因为欣天打标机能在高达12000 mm/s的速度下调节其焦点,双层界面都能在生产线速度下获得无变形的标刻效果。
在按钮的曲面上打标
对一家大型汽车零部件制造商来说,面临着同样的问题。我们中的许多人对平时每天在自己车上用到的按钮不以为然,加热、除霜、 A/C、调节音量和电台。这些按钮以前一直以喷墨方式标刻,使用不久后,最常用的按钮便会出现磨损的迹象。该汽车零部件供应商希望获得一种新的、更耐久的方法用于把各种不同的设计标刻于按钮上,而激光很自然地成为一种选择。
采用激光的想法对于平面按钮来说有效,但控制面板上的许多按钮带有微小弧度。为了完全实现激光的方案,该公司必须找到一种方法去除平面和多个曲面顶层的涂层,尤其是曲面正越来越多出现在工学设计的乘客舱中。初期的方案包括一个复杂的马达驱动台,以精确控制按钮支架的高度,使其在激光下方运动。然而,这一技术被证明为不可靠且昂贵。质量对于消费类产品来说是至关重要的;没有人希望在空调控制按钮上标刻的小人本应为圆形的脑袋变成矩形。
激光机配备的Marking Builder三维软件提供了在曲面按钮上实现接近无缝标刻的一种简单且精密的方法。为了完成打标,激光机操作员只需完成三个简单的步骤:
1、在二维布局中将dxf图形格式的文件排列开来。
2、选择“圆柱”并输入按钮的直径参数。实时的软件三维显示使用户能验证所有标记的位置。
3、上传设置数据给激光头。
随着三个步骤的完成,MD-V已经准备好打标了。图3显示出激光标刻的结果;一致的标刻质量等同甚至超越了喷墨标记。
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