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，經(jīng)常會因為被加工的氧化鋁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不一致或者直接出現(xiàn)不良品，不良率太高會增加大量的工業(yè)生產(chǎn)成本。

技術(shù)實現(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、以及與該雙工位工作平臺和打標(biāo)軟件連接的膜厚測試儀，其中，所述雙工位工作平臺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)所述擴束鏡擴束、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的任一工位的工件上，激光束對工件進(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：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等級，分別調(diào)試該多個參數(shù)進(jìn)行激光打標(biāo)，使多個參數(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，膜厚測試儀對工件的待加工位置進(jìn)行膜厚測試，并把膜厚信息發(fā)送到打標(biāo)軟件；

步驟S14：工件測完膜厚后，雙工位工作平臺自動將測完膜厚的工件運輸至另一個工位，打標(biāo)軟件根據(jù)膜厚信息，自動調(diào)用自適應(yīng)參數(shù)庫的打標(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)擴束鏡擴大并激光束進(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，該方法能通過測量氧化層的厚度來自動調(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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(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、擴束鏡4、振鏡系統(tǒng)5、光學(xué)聚焦鏡片6、雙工位工作平臺7、以及膜厚測試儀8。

其中：打標(biāo)軟件1根據(jù)氧化層厚度信息自動調(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。擴束鏡4用于將激光源發(fā)出的光擴大，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，由掃描電機和光學(xué)反射鏡片組成，用于利用掃描電機帶動光學(xué)鏡片進(jìn)行偏轉(zhuǎn)式運動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的激光光斑特性一致。雙工位工作平臺7包括第一工位71和第二工位72，兩個工位交替放置工件，雙工位工作平臺7與膜厚測試儀8連接，以測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：膜厚測試儀8均與雙工位工作平臺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)擴束鏡4擴束、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7的任一工位的工件上，激光束對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：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五個等級，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是舉例為五個等級，實際打標(biāo)時，根據(jù)需要可以建少于五種或多于五種的參數(shù)庫。

步驟S13：測量膜厚：把工件放到第一工位71上，膜厚測試儀8對工件的待加工位置進(jìn)行膜厚測試，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上的工件測完膜厚后，雙工位工作平臺7自動將測完膜厚的工件運輸至第二工位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，自動調(diào)用自適應(yīng)參數(shù)庫的打標(biāo)參數(shù)進(jìn)行打標(biāo)，即：激光器3發(fā)出的激光束經(jīng)擴束鏡4擴大并激光束進(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，該方法能通過測量氧化層的厚度來自動調(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)選實施方式，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細(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。