1 上海大学材料科学与工程学院，上海 200072
2 上海银玛标识股份有限公司，上海 201601
为在包装铝材表面得到高灰度二维码，本团队使用纳秒脉激光对铝合金表面进行标记试验，探究了激光标记工艺对灰度的影响以及灰度变化的原因。采用CCD工业相机、紫外-可见光分光光度计、扫描电子显微镜和能谱分析仪对两种激光标记工艺（直接低速标记以及先高速再低速标记）标记前后的样本表面进行了灰度和光谱反射率测定以及微观形貌观察与分析。结果发现：各样本的灰度与光谱反射率变化存在一致的对应关系；采用第二种激光标记工艺得到的样本表面的灰度值达到了92%，反射率降为10%~17%；产生灰度变化的原因是激光诱导铝合金表面形成了富有微米级沟孔并吸附有很多纳米球状颗粒及絮状物的抗反射结构。
激光技术 激光标记 铝合金 纳秒激光 高灰度 抗反射结构 激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2114003
针对在空气环境下金属表面激光标记时, 会出现热影响区较大, 飞溅物易沉积影响加工质量, 同时产生废气和悬浮颗粒, 对环境有污染等问题提出了水辅助条件下进行激光标记二维条码的方法。首先, 从条码质量评定指标的角度, 研究了水层深度对条码图像质量的影响, 然后, 对比分析了在两种环境下的条码图像质量情况。结合微观分析, 证明了水辅助激光标记二维条码的可行性, 并且能够解决空气环境下产生的问题。最后, 通过设计正交试验和方差分析对水辅助条件下激光加工参数与条码评定指标的关系进行了分析, 并进行了参数优化。
激光标记 二维条码 水辅助 参数优化 laser marking 2D-barcodes water-assisted parameter optimization
1 上海市激光技术研究所, 上海 200233
2 上海激光直接物标溯源工程技术研究中心, 上海 200233
3 上海市激光束精细加工重点实验室, 上海 200233
4 上海团结普瑞玛激光设备有限公司, 上海 201111
5 上海通友同创光电科技有限公司, 上海 200233
激光系统的打标速度、频率、填充间隔、功率等工艺参数直接影响二维码标刻效果。实验基于VIS打标系统, 针对汽车行业铸铁材质发动机的二维码激光直接标刻, 利用二维码读码器对激光标记进行读码率的测量, 通过改变激光加工参数, 研究激光工艺参数对二维码标刻效果的影响。实验表明, 通过对频率、填充间隔和速度三个激光参数进行相互协调, 得出10%左右的光斑重叠率和较小的线间距, 能够得到对比度高的标记, 从而获得高的读码率。
VIS打标机 二维码 激光标记 读码率 工艺参数 VIS marking machine dimensional code laser marking read rate process parameters
为了设计激光标记数字振镜控制系统, 采用数字信号处理器芯片作为数字控制板的主处理器, 使用具有高传输速率和支持热插拔的通用串行总线进行上位机与数字控制板的通信; 标记图形的数据处理算法由具有高速运算能力的数字信号处理器完成, 复杂可编程逻辑器件芯片完成控制信号的时序控制和输出, 使用传送差分信号的RS-485总线进行控制系统与数字振镜和激光器的通信, 根据理论分析和参量模拟, 得到了对数字振镜的转动角度和激光器功率的高精度控制。结果表明, 该系统可以实现实时、高速、高精度的激光标记。
激光技术 激光标记 数字振镜 数字控制系统 laser technique laser marker digital galvanometer digital control system
1 华南师范大学 激光加工技术实验室, 广州 510006
2 华南理工大学 机械与汽车工程学院, 广州 510641
3 深圳市大族激光科技股份有限公司, 深圳 518000
激光器的打标速度、频率、填充间隔、电流、离焦量等工艺参数直接影响空气开关的打标效果。实验根据5因素4水平正交表L16(45)改变激光工艺参数，利用分光测色计和二维码扫描器对激光标记分别进行色差和读码率的测量，通过正交分析法和极差法研究激光工艺参数对打标效果的影响。研究表明：色差与读码率的数据趋于正比关系，并且存在一个阈值色差；当激光参数的速度为1 000 mm/s、频率为20~30 kHz、填充间隔为0.04 mm、电流为28 A、离焦量为-1 mm时，在空气开关上打标出点密度合适、色差对比度高、易于读取的二维码。
紫外激光 塑料 激光标记 正交分析法 UV laser plastics laser marking orthogonal analysis
为了降低激光灰度图像标记实现复杂度，并获得较快的标记速度和较好的标记质量，采用图像处理中的位平面概念对标记图像进行分层，并用不同的激光能量对图像进行分层标记。通过激光能量的多次叠加得到灰度标记图像。采用该方法在振镜式激光标记机上进行了大量验证实验。结果表明，与传统的激光灰度图像标记方法相比，提出的新方法大大地降低了高质量灰度图像标记的实现难度，同时又保证了标记速度和标记质量。该方法亦可用于彩色图像标记中，对提高激光图像标记水平有重要意义。
激光技术 激光标记 位平面 灰度图像 laser technique laser marking bit-plane gray-scale image
华中科技大学激光技术与工程研究院,武汉,430074
通过分析双振镜2维扫描光学系统的成像原理,导出此扫描系统几何失真公式.根据失真公式设计电子线路,对失真进行校正,从而获得校正后的完善图形.这一校正技术在激光标记系统中得到应用.
激光标记 双振镜扫描 几何失真 硬件校正
