一种激光打标方法
【专利摘要】本发明涉及一种激光打标方法，使用激光源和扫描镜，包括：打开激光源使其以恒定功率输出激光；基于事先输入图样的所有像素点按扫描顺序对实物载体进行XY坐标激光逐点照射，每一位置坐标点的照射时间Ti根据对应像素点的灰度值计算确定：灰度越深，照射时间Ti越长。灰度越浅，照射时间越短。这样使得扫描的速度随图象灰度不同而变化。灰度深的地方扫描速度慢，灰度浅的地方扫描速度快。这种激光打标方法，无须价格高昂的激光源且生产效率高。
【专利说明】一种激光打标方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及打标和激光扫描，具体涉及一种激光打标方法。
【背景技术】
[0002]传统打标方法包括腐蚀，电火花加工，机械刻划，印刷，低效且多有污染。激光打标技术已被广泛的应用于各行各业，为优质，高效，无污染和低成本的现代加工生产开辟了广阔的前景。
[0003]激光打标是指振镜马达带动反射镜反射激光进行扫描，绿色环保，但生产设备投入过高。激光打标具体原理是:将激光束入射到两反射镜(扫描镜)上，用计算机控制反射镜的反射角度，这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描，从而达到激光束的偏转，使具有一定功率密度的激光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动，从而在材料表面上留下永久的标记。
[0004]扫描控制是激光打标的核心技术，而扫描最早应用于显示器，现广泛应用于各种图像处理、数字成像方面。现在的扫描也都是基于最早显示器中的扫描:利用视觉暂留原理，使电子束按一定在摄像管或显像管的屏面上作周期性的运动过程。为保证成像效果，其周期恒定，扫描速率恒定。
[0005]现在，所有现有激光打标设备其激光在被打标的物件上也都是扫描周期、速率恒定的等速扫描，通过改变激光随时间变化的点功率大小来达到在物件上生成深浅不一印记的方法。这种方式,要求激光源发射功率可变，同时还要求激光源对发射功率变化指令响应要快，而目前我国生产的激光源还达不到，其性能指标是可以稳定工作并且连续使用时间超过IW小时，工作功率达到30W，价格是IOW Y,同类国外激光源能达到，其性能指标是300W,但它的价格是100W$。这样造成国内厂商无法竞争，因此激光打标设备价格高昂不下。而且这种等速方式没有充分利用激光发射功率，生产效率较低。
【发明内容】
[0006]本发明需要解决的技术问题是，如何提供一种激光打标方法，能突破传统扫描局限、降低对激光源的要求，使国产激光源也能满足激光打标，填补国内空白，大大降低设备成本且提高效率，从而能得到大面积推广。
[0007]本发明的上述技术问题这样解决:构建一种激光打标方法，使用激光源和扫描镜，其特征在于，包括以下步骤:
[0008]打开激光源使其以恒定功率输出激光；
[0009]基于事先输入图样的所有像素点按扫描顺序对实物载体进行XY坐标激光逐点照射，每一位置坐标点的照射时间Ti根据对应像素点的灰度值计算确定:灰度越深、照射时间Ti越长或者灰度越浅、照射时间Ti越短。
[0010]按照本发明提供的激光打标方法，所述扫描包括但不限制于以下具体方式:
[0011]㈠所述扫描顺序是从上到下、从左到到右；
[0012]㈡所述扫描顺序是从下到上、从右到左；[0013]㈢所述扫描顺序是逐行扫描。
[0014]按照本发明提供的激光打标方法，该激光打标方法优选边照射边计算照射时间Ti，提高处理速度。
[0015]按照本发明提供的激光打标方法，所述逐点照射是对事先输入图样的所有像素点只全部照射一次。
[0016]按照本发明提供的激光打标方法，该激光打标方法还包括设置清晰度:清晰度越高，从事先输入图样获取需照射的所有像素点越多。
[0017]按照本发明提供的激光打标方法，该激光打标方法还包括设置激光输出功率:激光输出功率越大，打标时间越少；所述激光输出功率小于等于使用激光源的最大输出。
[0018]按照本发明提供的激光打标方法，该激光打标方法还包括按实物载体类型设置材质，所述材质包括麻布、纸、软木等非金属材质在能量足够的情况下，甚至可以加工金属。
[0019]按照本发明提供的激光打标方法，该激光打标方法还包括按设置扫描速度和频率，用于控制加工效果。
[0020]按照本发明提供的激光打标方法，所述计算使用的公式是Ti=k(Gray(X，y));其中=K指灰度效果比例系数，Gray指灰度分布函数，X，Y是坐标系数。
[0021]本发明提供的激光打标方法，突破传统扫描技术，与现有技术相比具有以下突出优点:
[0022]1、设备成本下降，高效利用光源，在保证同等效果的情况下，可以使用国产100W的激光器在同等时间内完成进口激光器250W的效果；
[0023]2、提高十倍的生产效率；
[0024]3、使绿色环保的新技术得以大面积推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。
[0026]图1为本发明激光打标设备的结构示意图；
[0027]图2为图1所示设备的打标控制流程示意图；
[0028]图3为图2中扫描子程序的流程示意图。
[0029]其中附图标记:
[0030]激光源1、透镜2、扫描镜3、扫描平台4。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示，本发明提供的激光打标设备主要由:激光源1、透镜2、扫描镜3和放置实物载体的扫描平台4组成，高能量发射激光在扫描平台4中的实物载体上照射、扫描，形成打标图案或字符。
[0032]如图2所示，本发明激光打标设备的打标控制程序包括以下步骤:
[0033]201)开始；
[0034]202)输入待处理的图形、文字或标识；
[0035]203)通过人机界面设置清晰度、扫描速度、激光功率、材质和频率；
[0036]204)打开振镜电源和激光源电源；[0037]205)边计算 Ti，边扫描；其中 Ti=k(Gray(x，y))；
[0038]其中Ti=Laser Time (激光照射时间)
[0039]K=灰度效果比例系数
[0040]Gray=灰度分布函数
[0041]X，Y坐标系数
[0042]206)扫描完毕结束。
[0043]如图3示，本发明激光打标设备的打标控制程序中扫描子程序包括以下步骤:
[0044]301)开始；
[0045]302)扫描初始位置坐标(i=l)；
[0046]303)判断本次照射时间是否到Ti?是，进入下一步，否则返回本步骤；
[0047]304)判断是否i=END?是，进入下一步，否则扫描下一位置坐标(i=i+l)，进入步骤303)；
[0048]305)所有照射点计算完毕，加工。
[0049]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种激光打标方法，使用激光源和扫描镜，其特征在于，包括以下步骤: 打开激光源使其以恒定功率输出激光； 基于事先输入图样的所有像素点按扫描顺序对实物载体进行XY坐标激光逐点照射，每一位置坐标点的照射时间Ti根据对应像素点的灰度值计算确定:灰度越深、照射时间Ti越长。
2.根据权利要求1所述激光打标方法，其特征在于，所述扫描顺序是从上到下、从左到到右。
3.根据权利要求1所述激光打标方法，其特征在于，所述扫描顺序是从下到上、从右到左。
4.根据权利要求1激光打标方法，其特征在于，所述扫描顺序是逐行往复扫描。
5.根据权利要求1-4任一项所述激光打标方法，其特征在于，该激光打标方法是依据固定的比例数据计算照射时间。
6.根据权利要求5所述激光打标方法，其特征在于，所述逐点照射是对事先输入图样的所有像素点只全部照射一次。
7.根据权利要求6所述激光打标方法，其特征在于，该激光打标方法还包括设置清晰度:清晰度越高，从事先输入图样获取需照射的所有像素点越多。
8.根据权利要求6所述激光打标方法，其特征在于，该激光打标方法还包括设置激光输出功率:激光输出功率越大，打标时间越少；所述激光输出功率小于等于使用激光源的最大输出。
9.根据权利要求6激光打标方法,其特征在于,该激光打标方法还包括按实物载体类型设置材质，所述材质包括麻布、纸、软木等非金属材质，并且在光源能量足够并且扫描头足够承载能力的情况下，可以适合很多材质。
10.根据权利要求9所述激光打标方法，其特征在于，该激光打标方法还包括按设置扫描速度和频率，用于调整激光器峰值功率，进而达到控制加工效果的目的。
【文档编号】B23K26/00GK103639591SQ201310595231
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】吕武全 申请人:吕武全