1 激光动态旋转打标的必要性
激光动态旋转打标是对弧形工件进行激光雕刻。它采用同步跟踪来旋转和加工。在软件的控制下,配合旋转电机的圆周运动,完成弧形工件的打标。过去,传统的激光打标机不具备旋转功能,无法满足某些产品的选择性加工要求。为了满足不同工件、不同角度的打标需求,配备旋转卡盘进行打标加工已成为市场需求。
旋转卡盘是利用分布在卡盘体上的动爪的径向运动,通过液压、气动或电动方式夹紧和定位工件的机床功能部件。随着数控机床的普及和提高生产效率的要求不断提高,旋转卡盘的使用越来越广泛。
卡盘通常为三爪卡盘。三爪卡盘最大的优点是能自动将工件与卡盘同心对中,装夹范围大,装夹速度快。常规零件采用三爪卡盘,夹紧高效、稳定。激光行业一般采用电动卡盘,由电机控制系统和电动机驱动。卡盘的夹紧和松开是通过电控箱上的开关控制电机的正反转来实现的。调节电气控制箱上的调压旋钮,可以调节驱动电压,改变电机输出扭矩,从而实现卡盘。锁模力的调节具有高速、高精度、使用寿命长的特点。
2 加工优势及工艺比较
激光旋转加工初期,加工方法是固定旋转角度,转打,加工时分割文字,加工前旋转一定角度,对于可以均匀分割的单行文字,拼接问题是可以避免的。但如果图像文件长度不一,排列变得复杂,由于文字被强制以一定角度分割,必然会造成拼接问题。由于旋转时的拼接精度较低,加工时无法完全连接,会造成明显的拼接痕迹,加工效率一般明显低于平面加工。可见,电机轴旋转时产生的加减速时间对整体效率影响很大。
采用三个夹具固定样品位置,使激光加工中心与旋转轴保持同心位置。图像文件编辑完成后,直接使用软件的动态旋转打标方式进行加工。电机控制系统将随着振动驱动旋转轴同步旋转。镜子的加工速度和电机的转速保证激光始终在产品的顶部焦平面处加工,可以有效保证加工效果的一致性。而且激光动态旋转打标效果与平面打标相当,图像文件连接流畅,不存在断点、重复分割、打标、拼接等问题。
图片尺寸为8mm*8mm。对于这种弧形二维码的打标,可以在保证效率的同时,保证二维码的处理质量。加工边缘整齐,色彩对比清晰。可以使用扫码器或手机进行扫描。可以轻松识别可访问性。
图4 静态旋转打标与动态旋转打标及拼接对比
对比静态和动态旋转打标的拼接标记效果,从图4效果对比图可以看出,静态旋转打标有明显的拼接痕迹,并且由于在拼接位置重复打标,材料会进一步氧化变质黄色的。整体颜色也不均匀,动态旋转处理旋转时同时发光,有效避免了拼接发黄的问题,而且颜色均匀,边缘整齐。
图5 静态旋转打标VS动态旋转打标效率对比
对比静态和动态旋转打标的效率,从图5的对比中可以清楚地看出,动态旋转打标消除了静态旋转打标在加工过程中旋转轴暂停时所产生的加减速过程,并继续进行加工。动作要快。与静态旋转打标相比,整体加工效率大幅提升,尤其是与图5中较为复杂的工件相比,效率提升更为明显。
图6 激光旋转加工应用
3 结论
目前,激光动态旋转打标广泛用于在重量轻、直径较小的圆柱形工件的圆弧表面或盘形工件的平面上进行连续图案的激光打标。工作台可360旋转,实现圆周面不间断打标。打标,适用于光纤、紫外光、绿光等多种光源,并可独立切换。利用目前的激光加工技术,旋转打标的要求已经很容易实现,而且打标工艺的质量也越来越好。激光动态旋转打标广泛应用于机械、文具、医疗、电子行业、汽车制造行业等(如图6所示)。