一種激光打標控制方法、激光打標機及存儲介質與流程

本發明涉及激光器技術領域，尤其涉及一種激光打標控制方法、激光打標機及存儲介質。

背景技術：

在生產加工過程中，各個企業往往為了標識自己的產品，需要向產品上進行打標，例如，企業的logo(標志)、外觀圖紋等，而現有的打標一般是通過激光打標技術來加工完成。

激光打標的基本原理是由激光發生器生成高能量的連續激光光束，聚焦后的激光作用于承印材料，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，通過控制激光在材料表面的路徑，從而形成需要的圖文標記。

目前比較常見的是平面的打標，對于曲面或者高低不同的面，需要調節焦點使焦點處于打標面上，在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題：

1、激光打標之前，需要對焦，目前常用的對焦方式的升級打標支架，采用手動或者電動的方式，而如果加工的產品為曲面時，進行連續加工需要多次重復對焦，以人工手動的方式操作容易出錯且效率低下。

2、通過3d動態聚焦振鏡來進行激光打標，可以不用調節焦點，但價格昂貴，需要承擔較高的成本。

技術實現要素：

為了克服現有技術中相關產品的不足，本發明提出一種激光打標控制方法、激光打標機及存儲介質，解決當前進行激光打標效率低以及成本高的問題。

本發明提供了一種激光打標控制方法，包括：獲取各個待打標對象對應的空間坐標，所述待打標對象為待打標工件上的單點、直線、曲線或平面中的一種或其組合；根據所述待打標對象的打標路徑以及激光打標頭的打標速度分別計算對各個待打標對象進行打標的打標時間；根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭分別對各個待打標對象執行對應打標時間的打標作業。

作為本發明的進一步改進，所述根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭分別對各個待打標對象執行對應打標時間的打標作業具體包括：預先對所述激光打標頭進行調焦，在調焦完成后，根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭對當前待打標對象執行對應打標時間的打標作業；在上述打標作業完成后繼續調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于下一個待打標對象上，并對下一個待打標對象執行對應打標時間的打標作業。

作為本發明的進一步改進，所述方法還包括：設置每一個待打標對象的打標路徑和/或激光打標頭的打標速度。

作為本發明的進一步改進，所述的空間坐標為以所述待打標工件的底面為參考平面的z軸坐標，所述獲取待打標對象的空間坐標的方式包括如下至少一種：讀取待打標工件的三維圖紙，以所述待打標工件的底面為參考平面確定所述待打標對象的空間坐標；或通過機器視覺相機識別所述待打標工件的圖像數據后，獲取所述機器視覺相機確定的所述待打標對象的空間坐標。

作為本發明的進一步改進，所述方法還包括：在所述激光打標頭執行對應打標時間的打標作業之前，向所述待打標對象輸出定位紅光進行打標預覽。

本發明提供了一種激光打標機，包括：激光打標頭、運動升降組件以及與所述激光打標頭和運動升降組件電性連接的激光打標控制裝置；所述激光打標控制裝置用于獲取各個待打標對象對應的空間坐標，根據所述待打標對象的打標路徑以及激光打標頭的打標速度分別計算對各個待打標對象進行打標的打標時間，并控制所述激光打標頭和所述運動升降組件的執行打標作業，所述待打標對象為待打標工件上的單點、直線、曲線或平面中的一種或其組合；所述運動升降組件用于固定所述激光打標頭，并根據所述激光打標控制裝置的控制對應調整所述激光打標頭在z軸方向上的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上；所述激光打標頭用于在x軸方向和y軸方向上運動并輸出激光對待打標工件進行激光打標。

作為本發明的進一步改進，所述激光打標控制裝置具體用于：預先對所述激光打標頭進行調焦，在調焦完成后，根據所述待打標對象的空間坐標控制所述運動升降組件對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭對當前待打標對象執行對應打標時間的打標作業；在上述打標作業完成后繼續控制所述運動升降組件調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于下一個待打標對象上，并對下一個待打標對象執行對應打標時間的打標作業。

作為本發明的進一步改進，所述激光打標機還包括設置模塊，用于設置每一個待打標對象的打標路徑和/或激光打標頭的打標速度。

作為本發明的進一步改進，所述的空間坐標為以所述待打標工件的底面為參考平面的z軸坐標，所述激光打標控制裝置獲取待打標對象的空間坐標的方式包括如下至少一種：讀取待打標工件的三維圖紙，以所述待打標工件的底面為參考平面確定所述待打標對象的空間坐標；或通過機器視覺相機識別所述待打標工件的圖像數據后，獲取所述機器視覺相機確定的所述待打標對象的空間坐標。

作為本發明的進一步改進，所述激光打標機還包括定位預覽模塊，用于在所述激光打標頭執行對應打標時間的打標作業之前，向所述待打標對象輸出定位紅光進行打標預覽。

本發明提供了一種非易失性計算機可讀存儲介質，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲程序指令，當激光打標機執行所述程序指令時執行上述任一項所述的激光打標控制方法。

與現有技術相比，本發明有以下優點：

本發明實施例所述的激光打標控制方法通過獲取各個待打標對象對應的空間坐標，根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度，將調好焦距的激光打標頭分別對各個待打標對象執行對應打標時間的打標作業，預先進行一次調焦完成全部的打標作業，而不需要面對曲面的待打標工件時頻繁的調焦，該過程為通過軟件控制而不需要人工操作，打標效率得到了極大的提高，同時相較于現有技術也具備較低的成本，具備更佳的實用價值。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例所述激光打標控制方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例所述激光打標機的原理結構圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例,附圖中給出了本發明的較佳實施例。本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例，相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“包括”和“具有”以及它們任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統、產品或設備沒有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒有列出的步驟或單元，或可選地還包括對于這些過程、方法、產品或設備固有的其他步驟或單元。

在本文中提及“實施例”意味著，結合實施例描述的特定特征、結構或特性可以包含在本發明的至少一個實施例中。在說明書中的各個位置出現該短語并不一定均是指相同的實施例，也不是與其它實施例互斥的獨立的或備選的實施例。本領域技術人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實施例可以與其它實施例相結合。

參閱圖1所示，為本發明實施例所述激光打標控制方法的流程示意圖，包括如下步驟：

s101：獲取各個待打標對象對應的空間坐標。

一般情況下，待打標工件上的待打標對象(或區域)并非是單純的二維平面，可能會出現曲面或不規則曲線的情況，所述二維平面即與待打標工件的底面平行的平面，在加工過程中為了保證結構的穩定性，所述待打標工件的底面通常與水平面平行，例如在鼠標上進行打標，此時待打標工件上待打標的路徑就不是分布在同一二維平面上，由于激光打標頭加工過程中焦點是固定的，若執行完一個二維平面上的打標作業，繼續下一個二維平面上的打標作業則需要重新調焦，操作較為復雜。

本發明實施例則是將打標路徑按照空間坐標進行劃分，所述打標路徑是指激光打標頭輸出激光的焦點在待打標工件上執行打標作業留下的運動軌跡，位于不同空間坐標或位于同一空間坐標但不連貫執行打標的打標路徑均單獨劃分為獨立的打標路徑，位于同一二維平面上且連貫執行的則劃分到同一打標路徑，例如，以上述鼠標為例，若所述鼠標上的打標路徑為其上表面的曲線，由于所述曲線分布在不同的二維平面上，且位于同一二維平面的點不是連貫執行的打標路徑，故將所述鼠標的打標路徑劃分為一個個單點，分別對每一個單點執行對應的打標；每一個獨立的打標路徑對應于唯一的空間坐標，且均在同一二維平面上，因此，只需要根據每一個獨立的打標路徑對應的空間坐標對應調整激光打標頭的空間位置使其焦點落在所述待打標對象上即可完成打標作業，而不需要重復調焦；所述待打標對象即獨立的打標路徑為待打標工件上的單點、直線、曲線或平面中的一種或其組合；所述的空間坐標為以所述待打標工件的底面為參考平面的z軸坐標；在本發明的其他實施方式中，所述待打標對象的空間坐標也可以是選擇以其他平面作為參考平面的z軸坐標。

所述待打標工件上實際的打標圖案由所述一個或多個待打標對象組成。

在本發明實施例中，所述的獲取待打標對象的空間坐標的方式包括如下至少一種：

讀取待打標工件的三維圖紙，以所述待打標工件的底面為參考平面確定所述待打標對象的空間坐標，所述的三維圖紙預先存儲在內置的存儲單元內，由于待打標工件實際打標過程中也是水平放置在底座上，同樣以其底面為參考平面時，與所述三維圖紙內的空間坐標一一對應，本發明實施例通過讀取待打標工件對應的三維圖紙可以直接獲取待打標工件上待打標對象對應的空間坐標；

或通過機器視覺相機識別所述待打標工件的圖像數據后，獲取所述機器視覺相機確定的所述待打標對象的空間坐標，該方式需要連接機器視覺相機并直接從所述機器視覺相機獲取相應的數據；所述的機器視覺相機可以是ccd相機，也可以是cmos相機，具體采用哪一種機器視覺相機可根據實際的精度需求和成本綜合考慮，本發明對此并無限制。

為了進一步獲得更準確的空間坐標，本發明實施例可以選擇結合上述兩種方式同時獲取待打標對象對應的空間坐標，并進行驗證匹配，加強所獲取空間坐標的準確性。

s102：根據所述待打標對象的打標路徑以及激光打標頭的打標速度分別計算對各個待打標對象進行打標的打標時間。

由于實際需求的不同，每一個待打標工件上的待打標對象也不同，根據待打標工件上劃分的獨立的打標路徑，分別計算各個待打標對象進行打標實際所需的打標時間。

可選的，本發明實施例還包括設置每一個待打標對象的打標路徑和/或激光打標頭的打標速度；所述打標路徑以及打標速度均為所述激光打標頭的打標參數，在本發明實施例中，所述激光打標頭執行打標的打標路徑可以是默認的打標參數，即批量生產過程中的標準參數，所述的標準參數是根據待打標工件的尺寸或客戶要求而默認選擇的，若以默認的打標參數執行打標，則本發明實施例可以略過設置的步驟。

相應的，若待打標工件默認的打標參數不符合實際需求，如打標圖案更改則相應的影響了打標路徑的劃分，若更改了激光打標頭的打標速度則影響了每一個待打標對象進行打標的打標時間，因此，在某些情況下，需要對激光打標頭的打標參數另行設置，本發明實施例通過外部連接的輸入裝置對所述激光打標頭的打標參數進行設置，以符合實際的打標需求，所述的輸入裝置包括輸入鍵盤、鼠標或觸摸屏等；所述激光打標頭的打標速度通過硬件或軟件輸入即可進行設置，所述打標路徑則通過軟件進行設置。

s103：根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭分別對各個待打標對象執行對應打標時間的打標作業。

本發明實施例預先對所述激光打標頭進行調焦，在調焦完成后，根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于待打標對象上，所述激光打標頭對當前待打標對象執行對應打標時間的打標作業。在本發明實施例中，所述的激光打標頭在執行打標前已經完成了調焦，根據所述待打標對象的空間坐標自動調整激光打標頭的空間位置，如對應調整激光打標頭在z軸方向上的位置，使所述激光打標頭的焦點剛好位于打標路徑的起點，控制所述激光打標頭沿著預設的打標路徑在待打標工件上執行對應打標時間的打標作業。

在上述打標作業完成后繼續調整激光打標頭的高度使所述激光打標頭的焦點位于下一個待打標對象上，并對下一個待打標對象執行對應打標時間的打標作業，重復上述步驟直至整個打標圖案打標完成。

可選的，在所述激光打標頭執行對應打標時間的打標作業之前，本發明實施例向所述待打標對象輸出定位紅光進行打標預覽，輸出定位紅光的作用主要是顯示打標效果，所述的定位紅光照射在待打標工件表面，以紅光顯示打標圖案在待打標工件上的效果。

本發明實施例所述的激光打標控制方法通過獲取各個待打標對象對應的空間坐標，根據所述待打標對象的空間坐標對應調整激光打標頭的高度，將調好焦距的激光打標頭分別對各個待打標對象執行對應打標時間的打標作業，預先進行一次調焦完成全部的打標作業，而不需要面對曲面的待打標工件時頻繁的調焦，該過程為通過軟件控制而不需要人工操作，打標效率得到了極大的提高，同時相較于現有技術也具備較低的成本，具備更佳的實用價值。

參閱圖2所示，為本發明所述激光打標機的結構示意圖，所述激光打標機包括激光打標頭300、運動升降組件200以及激光打標控制裝置100，所述激光打標頭300、運動升降組件200均與所述激光打標控制裝置100電性連接。

所述激光打標控制裝置100用于獲取各個待打標對象對應的空間坐標，根據所述待打標對象的打標路徑以及激光打標頭300的打標速度分別計算對各個待打標對象進行打標的打標時間，并控制所述激光打標頭300和所述運動升降組件200的執行打標作業，所述待打標對象為待打標工件上的單點、直線、曲線或平面中的一種或其組合，所述的空間坐標為以所述待打標工件的底面為參考平面的z軸坐標；

所述激光打標控制裝置100具體用于：

預先對所述激光打標頭300進行調焦，在調焦完成后，根據所述待打標對象的空間坐標控制所述運動升降組件200對應調整激光打標頭300的高度使所述激光打標頭300的焦點位于待打標對象上，控制所述激光打標頭300對當前待打標對象執行對應打標時間的打標作業；

在上述打標作業完成后繼續控制所述運動升降組件200調整激光打標頭300的高度使所述激光打標頭300的焦點位于下一個待打標對象上，并對下一個待打標對象執行對應打標時間的打標作業。

所述激光打標控制裝置100獲取待打標對象的空間坐標的方式包括如下至少一種：

讀取待打標工件的三維圖紙，以所述待打標工件的底面為參考平面確定所述待打標對象的空間坐標；

或通過機器視覺相機識別所述待打標工件的圖像數據后，獲取所述機器視覺相機確定的所述待打標對象的空間坐標。

所述運動升降組件200用于固定所述激光打標頭300，并根據所述激光打標控制裝置100的控制對應調整所述激光打標頭300在z軸方向上的高度使所述激光打標頭300的焦點位于待打標對象上；

所述激光打標頭300用于在x軸方向和y軸方向上運動并輸出激光對待打標工件進行激光打標。

所述激光打標機還包括設置模塊400，用于設置每一個待打標對象的打標路徑和/或激光打標頭300的打標速度。

所述激光打標機還包括定位預覽模塊500，用于在所述激光打標頭300執行對應打標時間的打標作業之前，向所述待打標對象輸出定位紅光進行打標預覽。

本發明實施例所述的激光打標機可執行上述實施例所提供的激光打標控制方法，所述激光打標機具備上述實施例所述激光打標控制方法相應的實施步驟以及有益效果，具體請參閱上述激光打標控制方法的實施例，本發明實施例在此不再贅述。

本發明實施例還提供一種非易失性計算機可讀存儲介質，所述非易失性計算機可讀存儲介質存儲有程序指令，具體如存儲非易失性軟件程序、非易失性計算機可執行程序以及模塊等，當激光打標機執行所述程序指令時，用于執行上述方法實施例中所述的激光打標控制方法，進行相應的數據處理，當執行所述方法步驟時，具有上述方法實施例的技術效果。

本領域技術人員可以理解實現上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬件來完成，該程序存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一個設備(可以是單片機，芯片等)或處理器(processor)執行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

在本發明所提供的上述實施例中，應該理解到，所揭露的裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述模塊的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如，多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。

所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。

以上僅為本發明的實施例，但并不限制本發明的專利范圍，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來而言，其依然可以對前述各具體實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等效替換。凡是利用本發明說明書及附圖內容所做的等效結構，直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理在本發明專利保護范圍之內。