1 激光動態(tài)旋轉打標的必要性

激光動態(tài)旋轉打標是在圓弧形工件上面進行激光鐳雕，采用同步跟蹤的方式旋轉加工，在軟件的控制下，配合旋轉電機的圓周運動，完成圓弧形工件的標記。以往常規(guī)的激光打標機不具備旋轉功能，不能符合一些產品的選擇加工要求，為了滿足不同工件、不同角度的打標需求，配備旋轉卡盤進行打標加工成為市場所需。

旋轉卡盤是通過液壓、氣動或電動的方式，利用分布在卡盤體上的活動卡爪的徑向移動，進行夾緊和定位工件的機床功能部件。隨著數(shù)控機床的普及使用，以及提高生產效率的需求日趨增大，旋轉卡盤的使用越來越廣泛。

圖1  旋轉卡盤示意圖

如圖1為激光加工時的旋轉卡盤示意圖，卡盤通常為三爪卡盤，三爪卡盤最大的優(yōu)點是可以將加工件與卡盤自動同心，夾持范圍大，裝夾速度快，常規(guī)零件使用三爪卡盤夾持效率高且穩(wěn)定。激光行業(yè)一般所選用的是電動卡盤，由電動機控制系統(tǒng)與電動機驅動�？ūP的夾緊、松開是通過電器操縱盒上的開關控制電動機的正反轉來實現(xiàn)的，調整電器操縱盒上的調壓旋鈕可調節(jié)驅動電壓，改變電動機輸出轉矩，進而實現(xiàn)卡盤夾緊力的調整，具有轉速高，精密度高，壽命長的使用特點。

2 加工優(yōu)勢與工藝對比

在激光旋轉加工的初步階段，加工方式為固定旋轉角度，轉一下打一下，加工時將文本進行分割，按一定角度旋轉后再加工，對于單行的且能均勻分割的文本，可避免拼接問題，但若圖檔長短不一且排列方式變復雜時，由于文本強制一定角度分割，也必然會帶來拼接的問題，而由于旋轉時的拼接精度較低，所以在加工時無法完整銜接，會產生明顯的拼接痕，且加工時效率相較于平面加工時普遍大幅度降低，可見電機軸旋轉時產生的加減速時長對整體的效益造成了很大的影響。

圖2（左圖）  激光旋轉加工示意圖

圖3（右圖）  塑料瓶旋轉加工成品圖

如圖2的加工方式，采用三個抓夾固定樣品位置，使激光加工中心與旋轉軸保持同心的位置，編輯完成圖檔后，使用軟件的動態(tài)旋轉打標模式直接加工，電動機控制系統(tǒng)會驅動旋轉軸同步轉動，配合振鏡的加工速度與電機的旋轉速度，使得激光始終在產品最上方的焦平面進行加工，這能夠有效地保證加工效果的一致性。且激光動態(tài)旋轉打標效果與平面標記的水平相當，圖檔連接順滑，無斷點、重復分割標刻、拼接等問題存在。

如圖3中還有二維碼的旋轉打標，圖示尺寸為8mm*8mm，對于此類曲面二維碼的標刻也可以在保證效率的同時同步確保二維碼的加工質量，加工邊緣整齊，顏色對比清晰，使用掃碼槍或手機掃描皆可輕松識別無障礙。

圖4 靜態(tài)旋轉打標VS動態(tài)旋轉打標拼接對比

將靜態(tài)與動態(tài)的旋轉打標做拼接痕效果對比，從圖4效果對比圖可以看出的靜態(tài)的旋轉打標有較明顯的拼接痕，且由于拼接位置重復標刻，進一步導致材料氧化發(fā)黃，整體顏色也不均勻，而動態(tài)旋轉加工在旋轉時同步出光，很好地規(guī)避了拼接和發(fā)黃的問題，顏色均勻且邊緣整齊。

圖5  靜態(tài)旋轉打標VS動態(tài)旋轉打標效率對比

將靜態(tài)與動態(tài)的旋轉打標做效率對比，從圖5的對比中可清晰地看出，動態(tài)旋轉打標消除了靜態(tài)旋轉打標在加工過程中旋轉軸暫停時產生的加減速過程，持續(xù)快速出光，相對于靜態(tài)旋轉打標極大程度上地提升了整體加工效率，尤其是相對圖5中此類較為復雜的工件，效率提升更加明顯。

圖6  激光旋轉加工應用

3 結語

目前激光動態(tài)旋轉打標廣泛適用于體重較輕、直徑不是很大的圓柱體工件圓弧面或圓盤工件平面上連續(xù)圖案的激光標記，工作臺配合360°旋轉，能實現(xiàn)圓周面的不間斷打標，且適用于光纖、紫外、綠光等多種光源，可自主進行切換。旋轉打標需求對于目前激光加工技術來說已經是非常容易實現(xiàn)，而且在打標工藝質量上更是越來越好。激光動態(tài)旋轉打標在機械、文具、醫(yī)療、電子行業(yè)、汽車制造業(yè)等都有著廣泛的應用（如圖6所示），華工激光也一直致力于研發(fā)更貼近用戶需求的激光設備。

文章來源： 華工激光；作者：陳妍

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