激光打標(biāo)機(jī)主要用于在金屬、塑料等各種材料表面標(biāo)刻劃字符及圖案，在許多行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，如在產(chǎn)品上打出商標(biāo)、出廠日期產(chǎn)品序列號等。與傳統(tǒng)打標(biāo)機(jī)相比，激光打標(biāo)機(jī)屬于非接觸性打標(biāo)，對工作面無壓力，不會產(chǎn)生變形。對材料表面無污染、腐蝕，并且不需要任何耗材，有著廣闊的市場前景。標(biāo)刻質(zhì)里和標(biāo)刻深度是高性能激光打標(biāo)機(jī)最重要的幾項(xiàng)指標(biāo)，對于激光打標(biāo)系統(tǒng)的市場應(yīng)用以及產(chǎn)品的標(biāo)刻質(zhì)里有著重要的影響?；诖耍疚奶岢鲆粋€高性能標(biāo)刻路徑優(yōu)化的解決方案。
激光標(biāo)刻中，在加工設(shè)定的標(biāo)刻圖案時，激光束標(biāo)刻行程之間以空行程連接，空行程即兩條標(biāo)刻路徑之間關(guān)閉激光的那段路徑。由于空行程時激光器是關(guān)閉的，因此使用任何方式運(yùn)行空行程都是可行的。但空行程的行走卻會直接影響到實(shí)際標(biāo)刻圖案效果，對空行程與標(biāo)刻行程的連接優(yōu)化是提高實(shí)際圖形標(biāo)刻后圖形質(zhì)里的一種非常必要的步驟。傳統(tǒng)的空行程以前后相鄰標(biāo)刻行程端點(diǎn)的直線連接過渡。但由于控制激光束行徑的振鏡偏轉(zhuǎn)鏡片具有一定的轉(zhuǎn)動慣里，這種過渡形式在高速標(biāo)刻時會產(chǎn)生末段過沖和起始段側(cè)移現(xiàn)象，特別是在標(biāo)刻精細(xì)圖案時比較明顯。
在沒有對空行程進(jìn)行連接優(yōu)化前，考慮到由于空行程不直接影響標(biāo)刻效果，傳統(tǒng)空行程采用前一條可行程的終點(diǎn)直接與后-條空行程的起點(diǎn)直線連接來過渡，如圖1(a)。但是由于振鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)鏡片運(yùn)行接近其最大加速度和最大速度的臨界狀態(tài)，由于加速度非常大，雖然空行程直線連接最短，空行程掃描所需時間能夠減少，節(jié)約每一次的標(biāo)刻時間。但是這樣控制激光軌跡，則在實(shí)際振鏡鏡片擺動中由于振鏡轉(zhuǎn)動慣里的影響其激光運(yùn)行軌跡會與預(yù)設(shè)軌跡有所偏差，這種情況下以臨界加速度來行走空行程的一個問題是，會導(dǎo)致標(biāo)刻路徑的起點(diǎn)和終點(diǎn)處出現(xiàn)指向空行程方向的偏離。因此，采用讓空行程在起點(diǎn)和終點(diǎn)處不再走直線，而是走一條起始方向和結(jié)束方向與對應(yīng)實(shí)際標(biāo)刻路徑相切的曲線的方法來解決，同時能夠保證振鏡系統(tǒng)的偏轉(zhuǎn)鏡片運(yùn)行接近其最大加速度和最大速度的臨界狀態(tài)并順利過渡到標(biāo)刻行程。在標(biāo)刻路徑的插補(bǔ)計(jì)算上，采用速度規(guī)劃的概念來整體性地提高標(biāo)刻效率和標(biāo)刻性能。
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