二维码激光打标方法和激光打标系统与流程

1.本发明涉及激光加工技术领域，尤其涉及一种二维码激光打标方法和激光打标系统。


背景技术：

2.在二维码激光打标过程中，二维码的黑白一般通过激光器释放激光脉冲的有无来控制的，二维码的深度是通过激光器释放激光脉冲的时长来控制的，现有技术打标过程中，二维码的每个点都需要振镜停顿下来再雕刻，这种方式效率低，且对于一些尺寸精细的二维码，这种方式还容易受到振镜启动与停止的加减速影响，在飞行打标中很难适应精细打标，只能雕刻比较粗浅的二维码。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种二维码激光打标方法和激光打标系统。
4.通过在打标轨迹上设置加速点和减速点，使得振镜在达到雕刻点前预先达到打标速度，之后在打标过程中匀速运动，从而避开振镜加减速的影响，使得激光达到的每个点都均匀有效。本发明提供如下技术方案：
5.第一方面，本技术提出了一种二维码激光打标系统，包括上位机和激光打标机；所述上位机，用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；
6.所述激光打标机，用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。
7.在一实施方式中，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述上位机还用于在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。
8.在一实施方式中，所述激光打标机包括振镜和激光器；所述振镜用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；所述激光器用于根据所述脉冲参数释放激光脉冲。
9.在一实施方式中，所述振镜在所述加速点加速至所述打标速度后，匀速运动到所述减速点后再执行减速。
10.在一实施方式中，所述激光打标机还包括控制板卡和飞行编码器；所述飞行编码器用于实时监测所述振镜的位置信息和运动信息，并反馈脉冲信号到所述控制板卡；所述控制板卡用于根据所述脉冲信号调整所述激光器的脉冲参数和所述振镜的运动参数。
11.在一实施方式中，所述控制板卡还用于通过编码器算法对所述脉冲信号进行解析，以获得当前振镜的位置信息和运动信息。
12.第二方面，本技术提出了一种二维码激光打标方法，包括：解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；
13.根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。
14.在一实施方式中，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述在所述打标轨迹上预先设置多个加速点和多个减速点，包括：在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。
15.在一实施方式中，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标包括：振镜根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；激光器根据所述脉冲参数释放激光脉冲。
16.在一实施方式中，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标还包括：飞行编码器实时监测所述振镜的位置信息和运动信息，并反馈脉冲信号到控制板卡；所述控制板卡根据所述脉冲信号调整所述激光器的脉冲参数和所述振镜的运动参数。
17.本发明上位机，用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；激光打标机，用于根据打标轨迹、多个加速点、多个减速点、打标速度和脉冲参数进行打标。本发明通过振镜多走一段位移，先在加速点加速到打标速度再匀速运动到减速点减速，匀速运动过程中执行激光打标，使得二维码中的每个点都不会受到振镜加速或减速的影响，从而提高二维码激光打标的精度。
18.为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1示出了本技术实施例提出的二维码激光打标系统的一结构示意图；
21.图2示出了本技术实施例提出的二维码激光打标系统的另一结构示意图；
22.图3示出了二维码点位及振镜走位与二维码激光脉冲的关系示意图；
23.图4示出了本技术实施例提出的二维码激光打标方法的一流程示意图。
24.主要元件符号说明：
25.100-二维码激光打标系统；101-上位机；102-激光打标机；1021-控制板卡；1022-飞行编码器；1023-振镜；1024-激光器。
具体实施方式
26.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.实施例1
32.本技术实施例提供了一种二维码激光打标系统，具体请参见图1和图2。
33.二维码激光打标系统100包括上位机101和激光打标机102；所述上位机101，用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；
34.所述激光打标机102，用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。
35.在本实施例中，上位机101通过解析二维码，得到打标轨迹和打标深度等信息，打标轨迹是指激光在工件上打标的路径，打标深度是指激光在工件上的打标深度；打标深度受到材料类型、激光脉冲频率、打标速度和激光功率等的影响，根据所述打标深度调节脉冲参数和打标速度，使得打标深度满足所需要求。
36.进一步的，将二维码分割成n行，得到n个平行轨迹，每行轨迹的行头和行尾距离二维码一定距离；在每一平行轨迹行头设置一加速点，在每一平行轨迹的行尾设置一减速点，激光打标过程中，振镜1023先加速到打标速度，再匀速运动到减速点减速，匀速运动的过程中执行激光打标，使得二维码中的每个点都不会受到振镜1023加速或减速的影响。
37.在一实施方式中，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述上位机101还用于在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。
38.请参见图3，二维码由多个点位组成，二维码的打标轨迹由n个平行轨迹组成，每行轨迹的行头和行尾距离二维码的距离s以及振镜1023的加速度或减速度a需满足，振镜1023加速到二维码所在位置前，已经达到打标速度。即其中v
x
为打标速度，a为振镜1023运动的加速度。
39.在一实施方式中，所述激光打标机102包括振镜1023和激光器1024；所述振镜1023用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；所述激光器1024用于根据所述脉冲参数释放激光脉冲。
40.在本实施例中，振镜1023在所述加速点加速到打标速度后，匀速运动，匀速运动过程中，激光器1024根据预设的脉冲参数释放激光脉冲，进行打标，当匀速运动到减速点时，振镜1023再执行减速，这种方式可以使得打标过程更加平滑和精细，通过振镜1023多走一段位移，控制振镜1023的加速和减速，避免突然的速度变化对打标质量造成的影响；脉冲参数包括脉冲宽度、脉冲能量、脉冲重复频率以及脉冲形状等。
41.具体的，加速点和减速点的位置、加速度和减速度的设置，以及脉冲参数的选择，可能因不同的设备和应用而有所差异，在实际应用中，可以根据需求和设备的特性进行调整。
42.在一实施方式中，所述振镜1023在所述加速点加速至所述打标速度后，匀速运动到所述减速点后再执行减速。
43.在一实施方式中，所述激光打标机102还包括控制板卡1021和飞行编码器1022；所述飞行编码器1022用于实时监测所述振镜1023的位置信息和运动信息，并反馈脉冲信号到所述控制板卡1021；所述控制板卡1021用于根据所述脉冲信号调整所述激光器1024的脉冲参数和所述振镜1023的运动参数。
44.在本实施例中，控制板卡1021接收来自上位机101的信号，包括：打标轨迹、打标速度等，并将这些信号转化为控制信号输出给激光器1024和振镜1023，以控制激光器1024和振镜1023工作，如控制激光器1024发射激光的时间、激光功率、激光频率等，以及控制振镜1023的运动速度、运动轨迹等；飞行编码器1022是一种高分辨率的编码器，用于测量振镜1023的位置和移动距离，并将其转换为脉冲信号，反馈给控制板卡1021，控制板卡1021根据这些脉冲信号来调整激光器1024的脉冲参数，例如脉冲频率、脉冲宽度等，和振镜1023的运动参数，例如振镜1023的角度和速度，以控制激光打标的行为和效果。这种反馈机制可以确保激光打标设备的运动和打标过程的准确性和稳定性。
45.在一实施方式中，所述控制板卡1021还用于通过编码器算法对所述脉冲信号进行解析，以获得当前振镜1023的位置信息和运动信息。
46.在本实施例中，控制板卡1021接收来自飞行编码器1022的脉冲信号，并使用编码器算法对这些信号进行解析，以获得当前振镜1023的位置信息和运动信息。本技术实施例使用如下编码器算法：
[0047][0048]
s:旋转一圈，飞行编码器1022获得的脉冲个数。
[0049]
l:为旋转一圈飞行编码器1022所走的长度。
[0050]
t
l
:为旋转一圈飞行编码器1022所用时间。
[0051]
a:为振镜1023比例系数，表示飞行编码器1022长度投射在振镜1023上长度的比例系数。
[0052]
k飞行系数。即为平均每个脉冲表示的振镜1023在坐标系上移动的长度。
[0053]
s、l、t
l
、a均已知，故k也已知。
[0054]
例如：若k＝52bit/10us，飞行编码器1022转速为50mm/s，测得飞行编码器1022获得的两脉冲间隔时间t为76000左右(20ns个数)，为每10us脉冲间隔振镜1023在坐标中所走的长度，此v
t
＝152bit/10us。通过飞行编码器1022的脉冲信号和k值，可以计算得到振镜1023在坐标中的位置信息和运动信息。
[0055]
本技术提供的二维码激光打标系统，包括上位机和激光打标机；上位机用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；激光打标机用于根据打标轨迹、多个加速点、多个减速点、打标速度和脉冲参数进行打标。本技术通过将二维码分割成n行，得到n个平行轨迹，每一平行轨迹的行头和行尾距离二维码一定距离，在每一平行轨迹的行头设置一加速点，在每一平行轨迹的行尾设置一减速点，使得振镜多走一段位移，先在加速点加速到打标速度再匀速运动到减速点减速，匀速运动过程中执行激光打标，使得二维码中的每个点都不会受到振镜加速或减速的影响，从而提高二维码激光打标的精度。
[0056]
实施例2
[0057]
此外，本技术实施例还提出一种二维码激光打标方法，具体请参见图4。
[0058]
二维码激光打标方法，包括：
[0059]
步骤s401，解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；
[0060]
步骤s402，根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；
[0061]
步骤s403，在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；
[0062]
步骤s404，根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。
[0063]
在一实施方式中，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述在所述打标轨迹上预先设置多个加速点和多个减速点，包括：在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。
[0064]
在一实施方式中，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标包括：振镜根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；激光器根据所述脉冲参数释放激光脉冲。
[0065]
在一实施方式中，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标还包括：飞行编码器实时监测所述振镜的位置信息和运动信息，并反馈脉冲信号到控制板卡；所述控制板卡根据所述脉冲信号调整所述激光器的脉冲参数和所述振镜的运动参数。
[0066]
本技术提供的二维码激光打标方法，解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；根据打标轨迹、多个加速点、多个减速点、打标速度和脉冲参数进行打标。本技术通过将二维码分割成n行，得到n个平行轨迹，每一平行轨迹的行头和行尾距离二维码一定距离，在每一平行轨迹的行头设置一加速点，在每一平行轨迹的行尾设置一减速点，使得振镜多走一段位移，先在加速点加速到打标速度再匀速运动到减速点减速，匀速运动过程中执行激光打标，使得二维码中的每个点都不会受到振镜加速或减速的影响，从而提高二维码激光打标的精度。
[0067]
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
[0068]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0069]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种二维码激光打标系统，其特征在于，包括上位机和激光打标机；所述上位机，用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；所述激光打标机，用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。2.根据权利要求1所述的二维码激光打标系统，其特征在于，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述上位机还用于在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。3.根据权利要求1所述的二维码激光打标系统，其特征在于，所述激光打标机包括振镜和激光器；所述振镜用于根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；所述激光器用于根据所述脉冲参数释放激光脉冲。4.根据权利要求3所述的二维码激光打标系统，其特征在于，所述振镜在所述加速点加速至所述打标速度后，匀速运动到所述减速点后再执行减速。5.根据权利要求3所述的二维码激光打标系统，其特征在于，所述激光打标机还包括控制板卡和飞行编码器；所述飞行编码器用于实时监测所述振镜的位置信息和运动情况，并反馈脉冲信号到所述控制板卡；所述控制板卡用于根据所述脉冲信号调整所述激光器的脉冲参数和所述振镜的运动参数。6.根据权利要求5所述的二维码激光打标系统，其特征在于，所述控制板卡还用于通过编码器算法对所述脉冲信号进行解析，以获得当前振镜的位置信息和运动信息。7.一种二维码激光打标方法，其特征在于，包括：解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据所述打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在所述打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标。8.根据权利要求7所述的二维码激光打标方法，其特征在于，所述打标轨迹由n个平行轨迹组成，所述在所述打标轨迹上预先设置多个加速点和多个减速点，包括：在各所述平行轨迹的行头设置所述加速点，在各所述平行轨迹的行尾设置所述减速点。9.根据权利要求7所述的二维码激光打标方法，其特征在于，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标包括：振镜根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点和打标速度运动；激光器根据所述脉冲参数释放激光脉冲。10.根据权利要求9所述的二维码激光打标方法，其特征在于，所述根据所述打标轨迹、多个所述加速点、多个所述减速点、所述打标速度和所述脉冲参数进行打标还包括：飞行编码器实时监测所述振镜的位置信息和运动信息，并反馈脉冲信号到控制板卡；所述控制板卡根据所述脉冲信号调整所述激光器的脉冲参数和所述振镜的运动参数。

技术总结
本发明提供一种二维码激光打标方法和激光打标系统，所述二维码激光打标系统包括上位机和激光打标机；上位机，用于解析二维码数据，得到打标轨迹和打标深度；根据打标深度，预先设置脉冲参数和打标速度；在打标轨迹上确定多个加速点和多个减速点；激光打标机，用于根据打标轨迹、多个加速点、多个减速点、打标速度和脉冲参数进行打标。本发明通过将打标轨迹划分为N个平行轨迹，并在每一平行轨迹的行头行尾分别设置加速点和减速点，使得振镜在达到二维码激光打标点前就达到打标速度，并以打标速度匀速运动，避免了由于加速减速带来的影响。避免了由于加速减速带来的影响。避免了由于加速减速带来的影响。


技术研发人员：宾湘伟 唐明 王小明 黄楚鑫
受保护的技术使用者：深圳市杰普特光电股份有限公司
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/10/11