動态聚焦振鏡系統的(de)應用
在掃描激光打标設備的(de)世界裏，振鏡馬達使得高(gāo)度聚焦的(de)激光束投向一(yī)個x/y平面。這些鏡子(zǐ)以難以置信的(de)速度移動，從而在生産線的(de)部件上标刻出文字、條形碼、二維碼，以及其他各種圖案。使用激光進行标刻的(de)優點廣為(wèi)人知，高(gāo)速、高(gāo)質量和(hé)永久标刻取代了速度更慢且可(kě)靠性更差的(de)技術，如(rú)撞針或噴墨方式。隻要目标對象為(wèi)二維且在激光的(de)焦距範圍內(nèi)，那麽激光打标機能帶來經久耐用的(de)标刻效果。但是如(rú)果一(yī)旦需要使用激光在非平面上标刻呢(ne)？或者如(rú)果需要連續在所處高(gāo)度不同的(de)兩個平面上完成标刻呢(ne)？
對于後一(yī)種情況來說，當在産品更換期間高(gāo)度發生變化的(de)情況下，傳統的(de)解決方案是把激光頭安裝于可(kě)移動的(de)接頭上。當産品即将發生更換時，操作員将使用工具調整接頭至一(yī)個預定的(de)高(gāo)度水平。從某種程度來說，這是勞動密集型的(de)步驟，因此可(kě)能出現不可(kě)靠的(de)情況，因為(wèi)結果依賴于操作人員的(de)經驗或技巧。
三軸控制
該技術采用了目前x/y振鏡的(de)配置，并将其應用于z軸，而通常被固定在激光光路輸出端的(de)激光擴束鏡，被安裝在一(yī)個滑動的(de)電子(zǐ)振鏡上，從而能使鏡片更遠或更近地(dì)相對激光輸出端運動。随着擴束鏡向激光輸出端移動，激光束焦點也随之移動。實際上，這創造出z軸的(de)場域，在其中激光能自(zì)由标刻任何表面，前提是該表面應位于原始聚焦位置的(de)±21mm範圍內(nèi)。這一(yī)增加的(de)柔性使得這些單元能夠标刻許多之前無法對付的(de)表面類型，例如(rú)圓柱體、球面、斜面和(hé)多層零件，并在精度和(hé)速度上無任何降低(dī)。
圖1.該技術采用了現有的(de)x/y軸振鏡的(de)設置，并将其應用于z軸
三軸控制技術提供一(yī)種适合該特殊應用需求的(de)方案。打标機能在高(gāo)達12000 mm/s的(de)速度下調節其焦點，雙層界面都能在生産線速度下獲得無變形的(de)标刻效果。
曲面上打标
對一(yī)家大型汽車零部件制造商來說，面臨着同樣的(de)問題。我們中的(de)許多人對平時每天在自(zì)己車上用到的(de)按鈕不以為(wèi)然，加熱、除霜、 A/C、調節音量和(hé)電台。這些按鈕以前一(yī)直以噴墨方式标刻，使用不久後，常用的(de)按鈕便會出現磨損的(de)迹象。該汽車零部件供應商希望獲得一(yī)種新的(de)、更耐久的(de)方法用于把各種不同的(de)設計标刻于按鈕上，而激光很自(zì)然地(dì)成為(wèi)一(yī)種選擇。
采用激光的(de)想法對于平面按鈕來說有效，但控制面闆上的(de)許多按鈕帶有微小弧度。為(wèi)了完全實現激光的(de)方案，該公司必須找到一(yī)種方法去(qù)除平面和(hé)多個曲面頂層的(de)塗層，尤其是曲面正越來越多出現在工學(xué)設計的(de)乘客艙中。初期的(de)方案包括一(yī)個複雜的(de)馬達驅動台，以精确控制按鈕支架的(de)高(gāo)度，使其在激光下方運動。然而，這一(yī)技術被證明為(wèi)不可(kě)靠且昂貴。質量對于消費類産品來說是至關重要的(de)；沒有人希望在空調控制按鈕上标刻的(de)小人本應為(wèi)圓形的(de)腦袋變成矩形。
Marking Builder三維軟件提供了在曲面按鈕上實現接近無縫标刻的(de)一(yī)種簡單且精密的(de)方法。為(wèi)了完成打标，激光機操作員隻需完成三個簡單的(de)步驟：
1.在二維布局中将dxf圖形格式的(de)文件排列開來。
2.選擇“圓柱”并輸入按鈕的(de)直徑參數。實時的(de)軟件三維顯示使用戶能驗證所有标記的(de)位置。
3.上傳設置數據給激光頭。
随着三個步驟的(de)完成，動态聚焦系統已經準備好打标了。圖3顯示出激光标刻的(de)結果；一(yī)緻的(de)标刻質量等同已經超越了噴墨标記。
圖2.采用激光打标獲得的(de)一(yī)緻的(de)标刻質量，等同甚至超越了噴墨标記。
寬區域打标
移動擴束鏡所帶來的(de)另一(yī)項微小的(de)優勢可(kě)能是其免除了工業标準的(de)F-Theta鏡。對于F-Theta鏡的(de)技術定義是， “一(yī)種能壓縮被多棱鏡偏光處理(lǐ)過并投射于平坦表面的(de)激光束的(de)修正鏡頭。”通俗地(dì)說就是，F-Theta鏡意味着在整個标刻區域保持一(yī)定的(de)掃描速度并減少因凸透鏡引起的(de)焦點錯誤。
通過采用三軸控制技術，F-Theta鏡就變得多餘了。Z軸振鏡的(de)速度能基于光束在視(shì)野中不同的(de)位置而變化。通過移向或離(lí)開激光管，光束被推上推下，從而保持焦點始終在标刻區域的(de)同一(yī)平面上，保持焦平面的(de)穩定具有一(yī)系列優點。
其他應用
以上所描述的(de)三軸控制技術可(kě)能應用于其他工業材料加工中，例如(rú)，裁剪注塑件的(de)澆口，修剪橡膠包裹的(de)粗線纜，以及精确在織物或薄塑料片上切割出大範圍的(de)圖案。
三軸控制技術現在仍然是市場上的(de)新産品，并剛剛開始激發人們富有想象力地(dì)找出能解決制造業問題的(de)方案。生産能力的(de)增加、精密标刻大範圍區域、以及在不平坦表面标刻的(de)能力，隻是三軸激光在提升效率、降低(dī)成本上的(de)幾種體現，其潛在的(de)應用機會實際是巨大的(de)。
