经过多年工艺改良和外观改进,如今依斯普推出的最新一代光纤激光...
黄恺
[摘 要]激光打标是用激光束在各种不同的物质表面打上永久的标记。打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质，或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化而“刻”出痕迹，或者是通过光能烧掉部分物质，显出所需刻蚀的图案、文字。
中图分类号：TL25+3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）33-0002-01
一、激光打标机改进的必要性
打标环节在电子制造企业可谓是关键环节，它直接影响着后续质量问题的跟踪及溯源。目前公司在贴片环节拥有一台激光打标机，但每次只能对一块PCB板进行打标操作，而且每次使用前都要对PCB板坐标进行人工调整（图1）。这不利于批量化生产，生产效率受到影响。
二、激光打标机改进方案
为了保证产量质量，同时提升激光打标环节效率，因在放板空间及坐标调整环节进行技术上的优化。
（一）、激光打标机系统框图（图2）
（二）、系统分析
1、MCU（微控制单元），采用瑞萨电子的R5F212BC单片机。R5F212BC搭载R8C/Tiny 系列 CPU内核，既有高功能指令又有高效率指令，并具有 1M 字节的地址空间和高速执行指令的能力。并且，因具有乘法器，所以可进行高速运算处理。另外，不仅功耗小，而且可通过运行模式进行功率控制。并可通过噪声对策结构降低不需要的辐射噪声，噪声耐量设计为很大。内置了多功能定时器、串行接口等丰富的外围功能，可减少系统部件数。并且， R8C/2B群内置数据闪存（1KB×2 块）。
2、电机驱动器，采用雷赛机电技术开发有限公司的ACS606系列交流伺服驱动器。该控制器特性：
1） 采用FOC磁场定位控制技术和SVPWM；
2） 可接受差分和单端式脉冲/方向指令；
3） 内置电子齿轮功能；
4） 编码器脉冲可分频输出；
5） 可驱动50-200W直流无刷电机；
6） 内置梯形波速度测试模式；
7） 可提供抗振两级陷波滤波功能；
8） 提供专业图形化专业调试软件ProTuner和简易数码调试器 STU-AC；
9） 通过RS-232通讯接口实现驱动器与调试软件和调试器之间的通讯；
10） 高可靠性，采用光藕隔离技术和过压、过流、超差、编码器异常、限位等保护功能；
11） 可保存10个历史故障信息；
技术参数（表1）：
3、运动机构，采用直流伺服电机BLM57180和BLM57090驱动XY双轴滚珠丝杆滑台，实现工作台移动定位。直流伺服电机BLM57180和BLM57090输出功率分别为180W和90W。BLM系列额定转速可达3000rpm，低速可达1rpm，具有运行噪声小、电机发热小的优点。电机后置1000线编码器（4000脉冲/圈），最小定位角度为0.09°。滑台采用滚珠丝杆传动，滚珠导程为10mm，重复定位精度可达0.01mm最大承重50kg。
4、机械零点传感器。機械零点既机械原点，是工作台上的一个固定点。它不仅是在工作台上建立工件坐标系的基准点，而且还是工作台调试和加工时的基准点。工作台的机械零点设在滑台X、Y轴正方向的运动极限位置。机械零点传感器采用台湾F0TEK阳明PS-05N接近开关。PS-05N接近开关属于金属接近开关。金属材质的物体接近传感器感应面，即发生电平变化。传感器检距离为5mm，检测精度0.1mm。
5、RS485通信接口。工装通过RS485与PC机通信，实现实时工作状态上服、控制方案配置、控制指令下传等功能。
6、限位保护开关。防止工作台运行异常，运动超过极限位置。
7、扩展功能接口。用于后期与其它自动化设备信号交互或其它功能扩展。
8按键。用于脱机运行。
（三）、控制策略
1、为适应工作台运动特性，将工作台最大运行速度控制在100mm/s，S曲线启停。
2、开机自动归回机械零点，运行一定时间归回机械零点，消除累积误差。
3、限位保护，触动防位开关自动归回机械零点，解除故障。
4、任务配置和运行位置数据分开设置，适应不同线路板打印需求可快速配置。
【最终成品】（图3）
三、效果检查
经过技术改造后，单块PCB板打码时间从原先最理想状态的10s，缩短至5s，效率提升50%。同时因为可以六拼板直接打标，省去了前期的PCB板裁切工序。
改造方案达到设计目的。endprint
