激光打標(biāo)機(jī)的發(fā)展歷程

激光打標(biāo)機(jī)的核心是激光打標(biāo)控制系統(tǒng)。因此，激光打標(biāo)的發(fā)展歷程就是打標(biāo)控制系統(tǒng)的發(fā)展過程。從上世紀(jì)90年代中期至今到短短的幾年時間，控制系統(tǒng)在激光打標(biāo)領(lǐng)域就經(jīng)歷了大幅面時代、轉(zhuǎn)鏡時代和振鏡時代，控制方式也完成了從軟件直接PC控制到上下位機(jī)控制到實(shí)時處理、分時復(fù)用到嵌入二級、遠(yuǎn)程控打的一系列演變。如今，半導(dǎo)體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對光學(xué)過程控制提出了新的挑戰(zhàn)。

1、大幅面時代 :

所謂大幅面，剛開始是將繪圖儀的控制部分直接用于激光設(shè)備上，將繪圖筆取下，在（0，0）點(diǎn)X軸基點(diǎn)、Y軸基點(diǎn)和原繪圖筆的位置上分別安裝45°折返鏡，在原繪圖筆位置下端安裝小型聚焦鏡，用以導(dǎo)通光路及使光束聚焦。直接用繪圖軟件輸出打印命令即可驅(qū)動光路的運(yùn)行，這種方式最明顯的優(yōu)勢是幅面大，而且基本上能滿足精度比較低的標(biāo)刻要求，不需要專用的標(biāo)刻軟件；但是，這種方式存在著打標(biāo)速度慢、控制精度低、筆臂機(jī)械磨損大、可靠性差、體積大等缺點(diǎn)。

因此，繪圖儀式的大幅面激光打標(biāo)系統(tǒng)逐步退出打標(biāo)市場的，但能保持在激光切割與雕刻的應(yīng)用上的優(yōu)勢。

2、轉(zhuǎn)鏡時代:

由于大幅面系統(tǒng)的一系列缺點(diǎn)，在高速振鏡技術(shù)還沒有廣泛普及的情況下，一些控制工程師自行開發(fā)了由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)鏡式掃瞄系統(tǒng)，其工作原理是將從諧振腔中導(dǎo)出的激光通過擴(kuò)束，經(jīng)過成90°安裝的兩個步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的金鏡的反射，由F-theta場鏡聚焦后輸出作用于處理對像上，金鏡的轉(zhuǎn)動使工作平面上的激光作用點(diǎn)分別在X、Y軸上移動，兩個鏡面協(xié)同動作使激光可以在工作平面上完成直線和各種曲線的移動。這種控制過程無論從速度還是定位精度來說都遠(yuǎn)超過大幅面，因此在很大程度上能滿足工具行業(yè)對激光控制的要求。

3、振鏡時代

所謂振鏡控制，它的設(shè)計(jì)思路完全沿襲電壓表的設(shè)計(jì)方法，鏡片取代了指針，而探頭的信號由計(jì)算器控制的-5V—5V或 -10V— 10V的直流信號取代，以完成預(yù)定的動作。同轉(zhuǎn)鏡式掃瞄系統(tǒng)相同，這種典型的控制系統(tǒng)采用了一對折返鏡，不同的是，驅(qū)動這套鏡片的步進(jìn)電機(jī)被伺服電機(jī)所取代，在這套控制系統(tǒng)中，位置傳感器的使用和負(fù)反饋回路的設(shè)計(jì)思路進(jìn)一步保證了系統(tǒng)的精度，整個系統(tǒng)的掃瞄速度和重復(fù)定位精度達(dá)到一個新的水平。

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