如何計算鐳射打標的路徑?

在沒有對空行程進行連線優化前,考慮到由於空行程不直接影響標刻效果,傳統空行程採用前一條可行程的終點直接與後一條空行程的起點直線連線來過渡。但是由於振鏡系統的偏轉鏡片執行接近其最大加速度和最大速度的臨界狀態,由於加速度非常大,雖然空行程直線連線最短,空行程掃描所需時間能夠減少,節約每一次的標刻時間。

但是這樣控制鐳射軌跡,則在實際振鏡鏡片擺動中由於振鏡轉動慣量的影響其鐳射執行軌跡會與預設軌跡有所偏差,這種情況下以臨界加速度來行走空行程的一個問題是,會導致標刻路徑的起點和終點處出現指向空行程方向的偏離。

鐳射打標時,在加工設定的標刻圖案時,鐳射打標機束標刻行程之間以空行程連線,空行程即兩條標刻路徑之間關閉鐳射的那段路徑。由於空行程時鐳射器是關閉的,因此使用任何方式執行空行程都是可行的。但空行程的行走卻會直接影響到實際標刻圖案效果,對空行程與標刻行程的連線優化是提高實際圖形標刻後圖形質量的一種非常必要的步驟。

因此,採用讓空行程在起點和終點處不再走直線,而是走一條起始方向和結束方向與對應實際標刻路徑相切的曲線的方法來解決,同時能夠保證振鏡系統的偏轉鏡片執行接近其最大加速度和最大速度的臨界狀態並順利過渡到標刻行程,在標刻路徑的插補計算上,採用速度規劃的概念來整體性地提高標刻效率和標刻效能。

傳統的空行程以前後相鄰標刻行程端點的直線連線過渡。但由於控制鐳射束行徑的振鏡偏轉鏡片具有一定的轉動慣量,這種過渡形式在高速標刻時會產生末段過沖和起始段側移現象,特別是在標刻精細圖案時比較明顯。