动态聚焦振镜系统的应用(yòng)
在扫描激光打标设备的世界里，振镜马达使得高度聚焦的激光束投向一个x/y平面。这些镜子以难以置信的速度移动，从而在生产線(xiàn)的部件上标刻出文(wén)字、条形码、二维码，以及其他(tā)各种图案。使用(yòng)激光进行标刻的优点广為(wèi)人知，高速、高质量和永久标刻取代了速度更慢且可(kě)靠性更差的技术，如撞针或喷墨方式。只要目标对象為(wèi)二维且在激光的焦距范围内，那么激光打标机能(néng)带来经久耐用(yòng)的标刻效果。但是如果一旦需要使用(yòng)激光在非平面上标刻呢(ne)？或者如果需要连续在所处高度不同的两个平面上完成标刻呢(ne)？
对于后一种情况来说，当在产品更换期间高度发生变化的情况下，传统的解决方案是把激光头安装于可(kě)移动的接头上。当产品即将发生更换时，操作员将使用(yòng)工具调整接头至一个预定的高度水平。从某种程度来说，这是劳动密集型的步骤，因此可(kě)能(néng)出现不可(kě)靠的情况，因為(wèi)结果依赖于操作人员的经验或技巧。
三轴控制
该技术采用(yòng)了目前x/y振镜的配置，并将其应用(yòng)于z轴，而通常被固定在激光光路输出端的激光扩束镜，被安装在一个滑动的電(diàn)子振镜上，从而能(néng)使镜片更遠(yuǎn)或更近地相对激光输出端运动。随着扩束镜向激光输出端移动，激光束焦点也随之移动。实际上，这创造出z轴的场域，在其中激光能(néng)自由标刻任何表面，前提是该表面应位于原始聚焦位置的±21mm范围内。这一增加的柔性使得这些单元能(néng)够标刻许多(duō)之前无法对付的表面类型，例如圆柱體(tǐ)、球面、斜面和多(duō)层零件，并在精度和速度上无任何降低。
图1.该技术采用(yòng)了现有(yǒu)的x/y轴振镜的设置，并将其应用(yòng)于z轴
三轴控制技术提供一种适合该特殊应用(yòng)需求的方案。打标机能(néng)在高达12000 mm/s的速度下调节其焦点，双层界面都能(néng)在生产線(xiàn)速度下获得无变形的标刻效果。
曲面上打标
对一家大型汽車(chē)零部件制造商(shāng)来说，面临着同样的问题。我们中的许多(duō)人对平时每天在自己車(chē)上用(yòng)到的按钮不以為(wèi)然，加热、除霜、 A/C、调节音量和電(diàn)台。这些按钮以前一直以喷墨方式标刻，使用(yòng)不久后，常用(yòng)的按钮便会出现磨损的迹象。该汽車(chē)零部件供应商(shāng)希望获得一种新(xīn)的、更耐久的方法用(yòng)于把各种不同的设计标刻于按钮上，而激光很(hěn)自然地成為(wèi)一种选择。
采用(yòng)激光的想法对于平面按钮来说有(yǒu)效，但控制面板上的许多(duō)按钮带有(yǒu)微小(xiǎo)弧度。為(wèi)了完全实现激光的方案，该公司必须找到一种方法去除平面和多(duō)个曲面顶层的涂层，尤其是曲面正越来越多(duō)出现在工學(xué)设计的乘客舱中。初期的方案包括一个复杂的马达驱动台，以精确控制按钮支架的高度，使其在激光下方运动。然而，这一技术被证明為(wèi)不可(kě)靠且昂贵。质量对于消费类产品来说是至关重要的；没有(yǒu)人希望在空调控制按钮上标刻的小(xiǎo)人本应為(wèi)圆形的脑袋变成矩形。
Marking Builder三维软件提供了在曲面按钮上实现接近无缝标刻的一种简单且精密的方法。為(wèi)了完成打标，激光机操作员只需完成三个简单的步骤：
1.在二维布局中将dxf图形格式的文(wén)件排列开来。
2.选择“圆柱”并输入按钮的直径参数。实时的软件三维显示使用(yòng)户能(néng)验证所有(yǒu)标记的位置。
3.上传设置数据给激光头。
随着三个步骤的完成，动态聚焦系统已经准备好打标了。图3显示出激光标刻的结果；一致的标刻质量等同已经超越了喷墨标记。
图2.采用(yòng)激光打标获得的一致的标刻质量，等同甚至超越了喷墨标记。
宽區(qū)域打标
移动扩束镜所带来的另一项微小(xiǎo)的优势可(kě)能(néng)是其免除了工业标准的F-Theta镜。对于F-Theta镜的技术定义是， “一种能(néng)压缩被多(duō)棱镜偏光处理(lǐ)过并投射于平坦表面的激光束的修正镜头。”通俗地说就是，F-Theta镜意味着在整个标刻區(qū)域保持一定的扫描速度并减少因凸透镜引起的焦点错误。
通过采用(yòng)三轴控制技术，F-Theta镜就变得多(duō)余了。Z轴振镜的速度能(néng)基于光束在视野中不同的位置而变化。通过移向或离开激光管，光束被推上推下，从而保持焦点始终在标刻區(qū)域的同一平面上，保持焦平面的稳定具有(yǒu)一系列优点。
其他(tā)应用(yòng)
以上所描述的三轴控制技术可(kě)能(néng)应用(yòng)于其他(tā)工业材料加工中，例如，裁剪注塑件的浇口，修剪橡胶包裹的粗線(xiàn)缆，以及精确在织物(wù)或薄塑料片上切割出大范围的图案。
三轴控制技术现在仍然是市场上的新(xīn)产品，并刚刚开始激发人们富有(yǒu)想象力地找出能(néng)解决制造业问题的方案。生产能(néng)力的增加、精密标刻大范围區(qū)域、以及在不平坦表面标刻的能(néng)力，只是三轴激光在提升效率、降低成本上的几种體(tǐ)现，其潜在的应用(yòng)机会实际是巨大的。
