[发明专利]一种基于MES的柔性化激光打标系统及方法

说明书

一种基于MES的柔性化激光打标系统及方法，设计了包括激光打标模块、MES分系统、压紧装置、伺服移动滑台模块、生产线PLC在内的激光打标系统，能够有效提升激光打标生产效率，保证生产节拍和信息准确性的同时，完成柔性化生产，能够构成高效柔性化激光打标模式，可以打刻各种文字，符号和图案，易于用软件设计标刻图样，更改标记内容，适应生产高效率，有效提高生产质量。

技术领域

本发明涉及一种基于MES的柔性化激光打标系统及方法，属于工业激光加工和信息化生产技术领域。

背景技术

激光加工是将激光束照射到工件表面，以激光的高能量来切除、熔化材料以及改变物体表面性能。由于激光加工是无接触式加工，对工件损害小，有着高效率、无污染、高精度、热影响区小的优点，因此非常适用于要求轻质、美观的家电产品制造中，它可以对多种金属、非金属加工，如洗衣机、冰箱、空调的箱体切割与焊接，品牌标识的打标，金属件及塑料配件的钻孔、切割等。

在激光加工领域中，激光打标是应用最广泛的技术之一，是在激光焊接、激光热处理、激光切割、激光打孔等应用技术之后发展起来的一门新型加工技术，它利用经过处理的激光光束照射在材料表面，光能瞬间转换为热能，随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断，材料表面瞬间熔融，激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案，通常打标都是雕刻深度或热效应与本色材料形成反差而出现标记。激光打标主要分为，CO2激光打标、半导体激光打标、光纤激光打标和YAG激光打标，激光打标主要应用于一些要求更精细、精度更高的场合，已被应用于多种材料上进行标记，如塑料、金属、电子元器件、工具配件、精密器械、首饰饰品、汽车配件等，本发明应用的是光纤激光打标。近年来激光打标已经广泛应用于很多领域，取代传统的打标方式而成为常规的加工方式，其精度高、生产成本低、控制灵活方便、具有一定程度上的的防伪作用。

传统的家电产品标签通常采用铜版纸条形码标签纸等，需先人工打印，再由人工粘贴至机身上，不但粘贴效率低，而且标签还容易被撕破、贴偏、鼓包等，需要消耗大量标签纸等耗材，这种打标方式耗材成本高，不环保，同时需要增加人力和生产时间，而且生产产品材料尺寸标准各异，需要柔性化自动化系统支撑，同时现有激光打标大多是作为一个独立单元体进行打标，没有与生产形成联动，不能保证生产节拍，因此将激光打标怎样融入生产成为现阶段重点研究的对象。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，人工打标成本过高，生产产品材料尺寸标准各异，现有激光打标作为独立单元个体，不能保证生产节拍，不适用于生产线模式，因此提出了一种基于MES的柔性化激光打标系统及方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于MES的柔性化激光打标系统，包括激光打标模块、MES分系统、压紧装置、伺服移动滑台模块、生产线PLC，其中：

MES分系统下发工单计划至激光打标模块，激光打标模块定时由MES分系统获取当前生产工序的工单流水号，全部获取完成后伺服移动滑台模块于激光打标模块进行顺序生产前自动滑移至相应位置并反馈至激光打标模块，激光打标模块根据工单计划自动选择对应型号板材及打标模板进行顺序生产，当激光打标模块的生产线工序运行到激光打标处时，生产线PLC触发开始打标信号，压紧装置压下对板材进行压紧固定，激光打标模块进行打标，打标完成后，打标成功信号自动上传至MES分系统，并输出完成打标信号至生产线PLC，生产线PLC继续下一生产工序。

所述激光打标模块包括光纤激光器、激光电源、振镜扫描单元、聚焦单元、计算机控制单元，其中：

激光打标模块加装于生产线设备上，光纤激光器设置于激光打标模块的机壳内，通过激光电源提供动力，振镜扫描单元通过计算机控制单元控制进行板材的轨迹扫描，聚焦单元将光纤激光器发出的激光束进行聚焦，计算机控制单元对光纤激光器、振镜扫描单元、聚焦单元进行统一控制完成打标动作。