壹．概(gai)述

　　激光打(da)標(biao)是在(zai)激(ji)光焊接(jie)、激(ji)光熱(re)處(chu)理、激(ji)光切割(ge)、激(ji)光打(da)孔(kong)等應(ying)用技(ji)術之(zhi)後(hou)發展(zhan)起(qi)來(lai)的(de)壹(yi)門(men)新(xin)型(xing)加(jia)工技(ji)術，是(shi)壹種(zhong)非(fei)接(jie)觸(chu)、無(wu)汙(wu)染、無(wu)磨(mo)損(sun)的(de)新(xin)標(biao)記(ji)工藝(yi)。近年(nian)來(lai)，隨著(zhe)激(ji)光器(qi)的(de)可靠(kao)性和實(shi)用性的(de)提(ti)高，加(jia)上計(ji)算機技(ji)術的(de)迅速(su)發(fa)展(zhan)和光學(xue)器(qi)件(jian)的(de)改(gai)進，促(cu)進了激(ji)光打(da)標(biao)技(ji)術的(de)發(fa)展(zhan)。

　　激光打(da)標(biao)機是(shi)利用高能(neng)量(liang)密度的(de)激(ji)光束(shu)對(dui)目(mu)標(biao)作用,使目(mu)標(biao)表面(mian)發生物(wu)理或(huo)化學(xue)的(de)變(bian)化,從(cong)而(er)獲(huo)得可見(jian)圖(tu)案(an)的(de)標(biao)記(ji)方(fang)式。高能(neng)量(liang)的(de)激(ji)光束(shu)聚(ju)焦(jiao)在(zai)材(cai)料(liao)表面(mian)上，使材(cai)料(liao)迅速(su)汽化，形(xing)成凹(ao)坑(keng)。隨著(zhe)激(ji)光束(shu)在(zai)材(cai)料(liao)表面(mian)有規(gui)律(lv)地移(yi)動(dong)同時(shi)控(kong)制(zhi)激(ji)光的(de)開(kai)斷，激(ji)光束(shu)也就(jiu)在(zai)材(cai)料(liao)表面(mian)加(jia)工成了壹(yi)個指(zhi)定的(de)圖(tu)案(an)。激(ji)光打(da)標(biao)與(yu)傳統(tong)的(de)標(biao)記(ji)工藝(yi)相(xiang)比有明(ming)顯的(de)優點：

　　(1) 標(biao)記(ji)速度(du)快(kuai)，字跡(ji)清(qing)晰(xi)、永久。

　　(2) 非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)加(jia)工，汙(wu)染小，無(wu)磨(mo)損(sun)。

　　(3) 操作方(fang)便，防偽(wei)功能(neng)強。

　　(4) 可以(yi)做(zuo)到(dao)高速自(zi)動(dong)化運行(xing)，生產(chan)成本低

　　二．國(guo)內激(ji)光打(da)標(biao)機的(de)發(fa)展(zhan)歷(li)程(cheng)

　　激光打(da)標(biao)機的(de)核心是(shi)激光打(da)標(biao)控制(zhi)系統(tong)，因(yin)此(ci)，激光打(da)標(biao)機的(de)發(fa)展(zhan)歷(li)程(cheng)就是(shi)打(da)標(biao)控制(zhi)系統(tong)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)。從1995年(nian)到(dao)2003年(nian)短短的(de)8年(nian)時(shi)間(jian)，控(kong)制(zhi)系統(tong)在(zai)激光打(da)標(biao)機領(ling)域(yu)就經歷了大幅面時(shi)代、轉(zhuan)鏡(jing)時(shi)代(dai)和振(zhen)鏡時代(dai)，控制(zhi)方(fang)式也完成了從(cong)軟(ruan)件(jian)直(zhi)接(jie)控(kong)制(zhi)到(dao)上下位機(ji)控(kong)制(zhi)到(dao)實(shi)時(shi)處(chu)理、分時復(fu)用的(de)壹(yi)系列(lie)演變(bian)，如今(jin)，半導體(ti)激光器(qi)、光纖激光器(qi)、乃(nai)至(zhi)紫(zi)外(wai)激(ji)光的(de)出(chu)現和發(fa)展(zhan)又(you)對(dui)光學(xue)過(guo)程(cheng)控制(zhi)提(ti)出(chu)了新(xin)的(de)挑戰(zhan)。

　　1．大幅面時(shi)代

　　所謂(wei)大幅面，剛開(kai)始是(shi)將(jiang)繪(hui)圖(tu)儀的(de)控(kong)制(zhi)部分直接(jie)用於激(ji)光設(she)備(bei)上(shang)，將繪(hui)圖(tu)筆(bi)取下，在(zai)（0，0）點X軸基(ji)點、Y軸基(ji)點和原(yuan)繪(hui)圖(tu)筆(bi)的(de)位(wei)置上分別安(an)裝(zhuang)45°折(zhe)返鏡，在(zai)原(yuan)繪(hui)圖(tu)筆(bi)位置(zhi)下(xia)端(duan)安裝小型聚(ju)焦(jiao)鏡(jing)，用以導通(tong)光路(lu)及使(shi)光束(shu)聚(ju)焦(jiao)。直(zhi)接用繪(hui)圖(tu)軟(ruan)件(jian)輸(shu)出(chu)打(da)印(yin)命(ming)令即可驅(qu)動(dong)光路(lu)的(de)運行(xing)，這(zhe)種(zhong)方(fang)式最(zui)明顯(xian)的(de)優勢(shi)是幅面大，而(er)且基(ji)本上(shang)能(neng)滿(man)足精(jing)度(du)比較(jiao)低的(de)標(biao)刻要求(qiu)，不需(xu)要專(zhuan)用的(de)標(biao)刻軟(ruan)件(jian)；但是，這(zhe)種(zhong)方(fang)式存(cun)在著(zhe)打(da)標(biao)速度(du)慢、控(kong)制(zhi)精(jing)度低、筆(bi)臂(bi)機械(xie)磨(mo)損(sun)大、可靠(kao)性差、體(ti)積大等缺(que)點。因此(ci)，在經歷最(zui)初的(de)嘗(chang)試後(hou)，繪(hui)圖(tu)儀式的(de)大幅面激(ji)光打(da)標(biao)系統(tong)逐步(bu)退出(chu)打(da)標(biao)市場(chang)的(de)，現在所應(ying)用的(de)同類型(xing)的(de)大幅面設(she)備基(ji)本上(shang)都是(shi)模仿以前這種(zhong)控制(zhi)過(guo)程(cheng)，用伺服(fu)電(dian)機驅(qu)動(dong)的(de)高(gao)速大幅面系統(tong)，而(er)隨著(zhe)三(san)維(wei)動(dong)態(tai)聚焦(jiao)振(zhen)鏡式掃(sao)描(miao)系統(tong)的(de)逐步(bu)完善(shan)，大幅面系統(tong)將(jiang)逐步(bu)從激光標(biao)刻領(ling)域(yu)銷(xiao)聲(sheng)匿(ni)跡(ji)。

　　2．轉鏡(jing)時代(dai)

　　由於看(kan)到大幅面系統(tong)的(de)壹(yi)系列(lie)缺(que)點，在高(gao)速(su)振(zhen)鏡技(ji)術還(hai)沒(mei)有在(zai)中國(guo)廣泛(fan)普及的(de)情(qing)況下(xia)，壹些控制(zhi)工(gong)程(cheng)師(shi)自(zi)行(xing)開(kai)發了由步進電(dian)機驅(qu)動(dong)的(de)轉(zhuan)鏡式掃(sao)描(miao)系統(tong)，其(qi)工作原(yuan)理是(shi)將(jiang)從(cong)諧振(zhen)腔(qiang)中導出(chu)的(de)激(ji)光通(tong)過擴束，經過成90°安(an)裝(zhuang)的(de)兩個步(bu)進電(dian)機驅(qu)動(dong)的(de)金(jin)鏡的(de)反(fan)射，由F-theta場鏡(jing)聚焦(jiao)後(hou)輸出(chu)作用於處(chu)理對(dui)象上，金(jin)鏡(jing)的(de)轉(zhuan)動(dong)使工(gong)作平面上的(de)激(ji)光作用點分別在(zai)X、Y軸(zhou)上移(yi)動(dong)，兩個鏡(jing)面(mian)協(xie)同動(dong)作使激光可以(yi)在(zai)工(gong)作平面上完成直(zhi)線(xian)和各(ge)種(zhong)曲線(xian)的(de)移(yi)動(dong)。這種(zhong)控制(zhi)過(guo)程(cheng)無(wu)論(lun)從速(su)度(du)還(hai)是(shi)定位(wei)精(jing)度(du)來(lai)說都(dou)遠超(chao)過(guo)大幅面，因(yin)此(ci)在很(hen)大程(cheng)度上(shang)能(neng)滿(man)足工(gong)具(ju)行(xing)業(ye)對(dui)激(ji)光控(kong)制(zhi)的(de)要求(qiu)，雖(sui)然(ran)同當時(shi)國(guo)際上(shang)流(liu)行(xing)的(de)振(zhen)鏡式掃(sao)描(miao)系統(tong)還(hai)有比(bi)較明顯(xian)的(de)差距，但嚴格(ge)來(lai)說這(zhe)種(zhong)設計(ji)思路(lu)的(de)出(chu)現和逐步(bu)完善(shan)代表著(zhe)中國(guo)激光應(ying)用的(de)壹(yi)個裏(li)程(cheng)碑(bei)，是(shi)中國(guo)完全(quan)能(neng)自(zi)行(xing)設(she)計(ji)和生產(chan)激(ji)光應(ying)用設備的(de)典(dian)型標(biao)誌(zhi)。直(zhi)到振鏡(jing)在(zai)中國(guo)大規(gui)模應(ying)用的(de)興起(qi)，這(zhe)種(zhong)控制(zhi)方(fang)式才逐步(bu)退出(chu)中國(guo)激光應(ying)用的(de)舞(wu)臺。

　　3．振鏡(jing)時代(dai)

　　1998年(nian)，振(zhen)鏡(jing)式(shi)掃(sao)描(miao)系統(tong)在(zai)中國(guo)的(de)大規(gui)模應(ying)用開(kai)始到(dao)來(lai)。

　　[所謂(wei)振鏡，又(you)可以(yi)稱(cheng)之(zhi)為(wei)電流(liu)表計(ji)，它(ta)的(de)設(she)計(ji)思路(lu)完全(quan)沿(yan)襲電(dian)流(liu)表的(de)設(she)計(ji)方(fang)法，鏡片(pian)取代了表針(zhen)，而探(tan)頭的(de)信號(hao)由計(ji)算機控制(zhi)的(de)-5V—5V的(de)直(zhi)流(liu)信號(hao)取代，以(yi)完成預(yu)定的(de)動(dong)作。同轉(zhuan)鏡(jing)式掃(sao)描(miao)系統(tong)相(xiang)同，這(zhe)種(zhong)典(dian)型的(de)控(kong)制(zhi)系統(tong)采(cai)用了壹(yi)對(dui)折(zhe)返鏡，不(bu)同的(de)是(shi)，驅(qu)動(dong)這套(tao)鏡片(pian)的(de)步(bu)進電(dian)機被(bei)伺(si)服(fu)電(dian)機所取代，在(zai)這套(tao)控制(zhi)系統(tong)中，位置傳感(gan)器(qi)的(de)使(shi)用和負(fu)反饋(kui)回路(lu)的(de)設(she)計(ji)思路(lu)進壹(yi)步保(bao)證(zheng)了系統(tong)的(de)精(jing)度，整個系統(tong)的(de)掃(sao)描(miao)速(su)度和重(zhong)復定位(wei)精(jing)度(du)達(da)到(dao)壹個新(xin)的(de)水(shui)平。