什么是3D动态聚焦激光打标机

3D激光打标机是一款能够实现三维以及大幅面打标的光纤曲面激光打标机,适合各种三维曲面的金属非金属激光打标。3D打标与平面打标理论是一样的，激光通过场镜到打标表面的焦距为 300mm,3D可调整纵深为60mm;所谓 3D 打标，就是通过模型在打标软件中所计算出的纵深落差值来不断调整激光的焦距，使激光焦距始终保持与打标曲面保持一致，从而实现客户打标的工艺要求。加工成成品后，对产品进行二次激光标记，标记批次、防篡改、具有永恒性的二维码，再次通过视觉识别系统进入数据库系统，与外部追溯系统相结合。

成都迈锐捷3D动态聚焦光纤激光打标机由：1）光学系统；2）激光电源系统；3）工控机；4）打标软件；5)显示器；

光学系统包括激光器、振镜扫描系统和三维调焦系统等部件。

激光器输出的激光束通过三维调焦镜片组，照射在振镜扫描系统的一组反射镜片上，这两块可以偏转的镜片分别夹持在两个精密检流电机（振镜）上，当振镜受到计算机控制信号的驱动发生动作时，带动两反射镜片转动，从而实现激光束的偏转，偏转后的激光束照射在被加工物件上的不同位置，在物体表面形成预先设定的图形或文字。这意味着当扫描面积达到一定的程度后，得到的光点直径很大，也就是说聚得不够细，激光的功率密度下降非常快(功率密度跟光斑直径的2次方成反比)，不利于加工。

三维调焦系统通过软件控制，达到和振镜电机三维差补的运动，的进行光斑的矫正，使激光的焦平面始终保持在物体表面，达到三维的加工效果。光学系统关键部件均采用进口优质品牌产品，精度高、速度快、性能稳定，可以满足长时间连续工作的要求。

我公司自主研发的3D激光打标控制软件以WINDOWS XP为操作平台，全中文界面，可兼容AUTOCAD、CORELDR、PHOTOSHOP、CAXA等多种软件输出的文件，可进行条形码、二维码、图形文字等打标，支持PLT、PCX、DXF、BMP等文件格式，直接使用SHX、TTF字库，能够自动编码，打印序列号、批号、日期等。软件具有的操作性，可以直接导入3D模型，创建待打标的二维数据，调整二维数据的大小和位置，然后将二维数据映射到3D表面，实现所见即所得的打标效果。但是随着将后来激光器的发展，532nm和355nm及266nm的场镜也会有相应的应用。

一种3D动态聚焦激光打标机的制作方法

一种3D动态聚焦激光打标机，包括主控制器、存储模块、测距传感器和激光打标头，所述测距传感器用于测量激光打标头到其打标面之间的距离，所述激光打标头包括激光器、扩束镜、XY扫描振镜组和Z轴自变焦透镜，所述激光器发出的激光经扩束镜扩束后，经XY扫描振镜组反射后，再经Z轴自变焦透镜聚焦后投射到激光打标头的打标面，所述主控制器分别与存储模块、测距传感器、XY扫描振镜组和Z轴自变焦透镜连接。理论上说立体的可以打，平面的应该更简单，只不过调整一下设置就可以了。

进一步，所述Z轴自变焦透镜包括镜头以及与镜头传动连接的步进电机，所述步进电机与主控制器连接。

进一步，所述主控制器还连接有图像采集模块和用于为激光打标头的打标面提供照明光源的LED灯，所述图像采集模块安装在镜头的末端旁边。

进一步，所述测距传感器安装在Z轴自变焦透镜的光学中心所处的水平线上。

进一步，所述主控制器还连接有无线通信模块、告警模块和/或指示模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种3D动态聚焦激光打标机，包括主控制器、存储模块、测距传感器和激光打标头，激光打标头包括激光器、扩束镜、XY扫描振镜组和Z轴自变焦透镜，测距传感器用于测量激光打标头到其打标面之间的距离，激光器发出的激光经扩束镜扩束后，经XY扫描振镜组反射后，再经Z轴自变焦透镜聚焦后投射到激光打标头的打标面，主控制器分别与存储模块、测距传感器、XY扫描振镜组和Z轴自变焦透镜连接。本激光打标机可以实现Z轴的自动变焦调节，从而可以对弧面工件或者有阶梯高度不同的工件进行一次性打标，工作效率高。各种深度应用包括：嵌入芯片时用到的小型生产以及将有机材料从金属表面移除的表面研磨。

3D激光打标机在曲面加工标识上的应用

随着现在激光技术的快速发展，激光的加工形式也在逐渐发生转变，为了适应曲面加工的需求，现在的3D激光标记技术也正在逐渐兴起。与以前的2D激光标记相比，3D激光标记对于表面不平整以及形状不规则的产品都可以进行快速的激光标记，不仅提高了加工的效率，同时也满足了现在个性化的加工需求，给予了现在加工生产丰富的展现样式，为现在材料加工提供了更加有创意的加工工艺。打标机是一个广义的概念，它主要分为气动、激光、电腐蚀三大类型，气动:电脑控制，打印针在压缩空气作用下做高频冲击运动，从而在工件上打印出有一定深度的标记，标记特点:有较大深度。

近年来随着市场对3D标记业务需求的逐渐扩大，现在的3D激光标记技术也是被众多业内企业所关注，部分国内***的激光业，都有开发自己的3D激光打标机。

现在的3D激光打标机采用前聚焦光学模式，使用了较大的X,Y轴偏转镜片。这样就有利于传导更大的激光光斑，在聚焦的精度上面以及能量效果方面都有很大的提升，标记的表面也更大。同时3D标记不会像2D激光标记那样随着激光焦距的上移，而影响加工物品表面的能量，***终导致雕刻的效果不理想。使用3D标记以后，对于有一定幅度的曲面都可以利用现在的3D激光标记一次完成，极大的提高了加工的效率。3D动态聚焦激光打标机的出现是激光打标领域的一次重大跳跃,它对加工对象的表面形状不再局限在类平面上,可以扩展到三维立体表面,实现对三维曲面物体***率的激光图文打标和表面微结构制造。在现在的加工制造中，由于为了满足特定需要，有许多形状不规则的产品，有一些产品可能表面还存在凹凸不行的现象，利用传统的2D标记方式似乎有点无能为力，这时候就需要利用现在的3D激光标记才能完成加工。虽然现在的光纤激光打标机已经在众多领域有着广泛的应用，但是3D激光打标机的出现有力的填补了激光曲面加工的不足，为现在的激光应用提供了更加广阔的舞台。