激光打标位图方法、系统、电子设备及可读存储介质与流程

专利2025-03-15  30


本发明涉及激光打标领域,尤其涉及一种激光打标位图方法、系统、电子设备及可读存储介质。


背景技术:

1、随着激光打标技术的不断发展,在激光器打标领域也开始不断追求打标图形的高清、无损、不失真等清晰度的需求,位图是一种由多个像素点构成的像素图,单个像素点又包含一定色彩灰度,激光器打标位图的关键难点在于如何实现激光器某一输出光束特性与不同灰度值一种高速响应的对应关系。

2、而目前的现有技术中所使用的激光器不同输出功率对应不同的灰度值的方案,输出功率的改变容易产生过渡脉冲,从而导致打标位图的图像清晰度下降。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种激光打标位图方法、系统、电子设备及可读存储介质,用于确保激光在目标工件上标刻像素点时光脉冲均拥有相同的脉冲峰值功率,从而避免了对光脉冲峰值功率的切换,而是直接切换脉冲宽度,即激光与工件材料的作用时间,进而消除了峰值功率切换时产生的过渡脉冲,提高了位图图形的清晰度。

2、本发明提供如下技术方案:

3、第一方面,本发明提出一种激光打标位图方法,方法包括:

4、获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度;

5、按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率生成各灰度值对应的目标光脉冲信号;

6、根据各目标光脉冲信号对目标工件进行打标。

7、在一实施方式中,获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度的步骤中,包括:

8、获取目标工件的材料损伤阈值参数;

9、根据材料损伤阈值参数,设定预设目标峰值功率。

10、在一实施方式中,获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度的步骤中,包括:

11、建立灰度脉宽映射集合,灰度脉宽映射集合包括预设灰度值和预设脉冲宽度的映射关系;

12、提取待标刻图形中不同颜色对应的灰度值;

13、根据灰度脉宽映射集合,确定各灰度值对应的脉冲宽度。

14、在一实施方式中,建立灰度脉宽映射集合的步骤中,包括:

15、根据目标工件的材料损伤阈值参数,设定脉冲宽度范围;

16、根据预设灰度值范围和脉冲宽度范围设定预设灰度值和预设脉冲宽度之间的映射关系。

17、在一实施方式中,按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率生成各灰度值对应的光脉冲信号的步骤中,包括:

18、基于各灰度值对应的脉冲宽度,生成各灰度值对应的电脉冲信号;

19、基于各电脉冲信号,控制种子源激光器输出各灰度值对应的初始光脉冲信号;

20、若初始光脉冲信号的峰值功率处于预设目标峰值功率的预设调控范围内,则将初始光脉冲信号确定为目标光脉冲信号。

21、在一实施方式中,按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率,生成各灰度值对应的目标光脉冲信号的步骤中,还包括:

22、若初始光脉冲信号的峰值功率小于预设目标峰值功率的预设调控范围内的最低值,则根据预设目标峰值功率获取初始光脉冲信号对应的目标脉冲能量值;

23、根据目标脉冲能量值和mopa放大结构的泵浦源转换效率,确定mopa放大结构的泵浦输入能量;

24、基于泵浦输入能量,对初始光脉冲信号进行幅值放大,得到目标光脉冲信号。

25、在一实施方式中,根据目标脉冲能量值和mopa放大结构的泵浦源转换效率,确定mopa放大结构的泵浦输入能量的步骤中,包括:

26、根据以下公式计算泵浦输入能量:e=∫pdδt/η,式中,e为泵浦输入能量,∫pdδt为目标脉冲能量值,δt为脉冲宽度,p为一个脉冲宽度内目标光脉冲信号的瞬时功率,η为泵浦源转换效率。

27、第二方面,本发明提出一种激光打标位图系统,系统包括:

28、控制端,用于获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度;

29、脉冲处理器,用于按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率生成各灰度值对应的光脉冲信号;

30、激光扫描器,用于根据各目标光脉冲信号对目标工件进行打标。

31、第三方面,本发明提出一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的激光打标位图方法。

32、第四方面,本发明提出一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的激光打标位图方法。

33、本发明公开的激光打标位图方法、系统、激光器及计算机可读存储介质,获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度;按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率生成各灰度值对应的光脉冲信号;根据各目标光脉冲信号对目标工件进行打标。这样,利用输出光脉冲信号的脉冲宽度对应待标刻图形中的不同灰度值来进行位图打标,且脉冲宽度调制过程中输出的峰值功率始终保持相对稳定,避免了对光脉冲峰值功率的切换,而是直接切换光脉冲宽度,即光脉冲与工件材料的作用时间,从而消除了峰值功率切换时产生的过渡脉冲,同时确保光脉冲信号与各个工件像素点均有相同的作用过程,从而保证激光打标位图过程的相对稳定,避免色差的产生。



技术特征:

1.一种激光打标位图方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各所述灰度值对应的脉冲宽度的步骤中,包括:

3.根据权利要求1所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各所述灰度值对应的脉冲宽度的步骤中,包括:

4.根据权利要求3所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述建立灰度脉宽映射集合的步骤中,包括:

5.根据权利要求1所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述按照各所述灰度值对应的脉冲宽度和所述预设目标峰值功率生成各所述灰度值对应的光脉冲信号的步骤中,包括:

6.根据权利要求5所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述按照各所述灰度值对应的脉冲宽度和所述预设目标峰值功率,生成各所述灰度值对应的目标光脉冲信号的步骤中,还包括:

7.根据权利要求6所述的激光打标位图方法,其特征在于,所述根据所述目标脉冲能量值和mopa放大结构的泵浦源转换效率,确定mopa放大结构的泵浦输入能量的步骤中,包括:

8.一种激光打标位图系统,其特征在于,所述系统包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的激光打标位图方法。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的激光打标位图方法。


技术总结
本发明公开了一种激光打标位图方法、系统、电子设备及可读存储介质,涉及激光打标领域。该方法包括:获取预设目标峰值功率、待标刻图形中的多个灰度值,及各灰度值对应的脉冲宽度;按照各灰度值对应的脉冲宽度和预设目标峰值功率生成各灰度值对应的光脉冲信号;根据各目标光脉冲信号对目标工件进行打标。这样,利用输出光脉冲信号的脉冲宽度对应待标刻图形中的不同灰度值来进行位图打标,且脉冲宽度调制过程中输出的峰值功率始终保持相对稳定,避免了对光脉冲峰值功率的切换,从而消除了峰值功率切换时产生的过渡脉冲。

技术研发人员:余跃,朱江杰,刘明,夏开开,宾湘伟,李书帆
受保护的技术使用者:深圳市杰普特光电股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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