本发明公开了一种镭射打标装置。镭射打标装置包括电机、镭射源、光学元件以及控制器。电机用以带动工件进行旋转。光学元件的振镜沿第一方向以及第二方向移动来传送激光束。控制器用以：接收打标图档与工件图档；根据打标图档与工件图档以产生映射信息；使光学元件的参考位置与工件的加工表面的距离等于预设距离；根据规画路径以及光学元件的第一速度来计算出工件的第二速度；根据映射信息、第一速度以及第二速度以计算镭射源的闭时间信息。其中，光学元件根据启闭时间信息以执行打标程序。
一光学元件，耦接该镭射源，具有一振镜以沿一第一方向以及一第二方向移动来传送该激光束至该工件；以及一控制器，耦接该电机、该光学元件以及该镭射源，该控制器用以：接收一打标图档与一工件图档，所述工件图档记录工件的轮廓描述信息；
基于该映射信息，使该光学元件的一参考位置与该工件的一加工表面的距离等于一预设距离；
在一打标程序中，根据该打标图档以计算出一规划路径，根据该规划路径以及该光学元件的一第一速度来计算出该工件的一第二速度；以及根据该映射信息、该第一速度以及该第二速度以计算该镭射源的一启闭时间信息，其中，该光学元件根据该启闭时间信息以执行该打标程序；
检测该第一速度与该第二速度间对应关系的一关系变化量；
当该关系变化量大于预设的一第一门槛值时，根据该关系变化量、该映射信息以及该打标图档以决定是否调整该第一速度为一第三速度，以决定是否调整该第二速度为一第四速度，以及调整该镭射源的该启闭时间信息；以及当该关系变化量大于预设的一第二门槛值时，产生一警示信号，并停止该打标程序，其中该第二门槛值大于该第一门槛值。
2.根据权利要求1所述的镭射打标装置，其特征在于，其中该打标图档记录至少一打标图案以及该至少一打标图案间的距离信息，该控制器更用以：在该打标图档中设定一第一参考点，在该工件图档中设定一第二参考点，并计算该第一参考点以及该第二参考点间的一第一位置对应关系；
根据该打标图档中的多个特征位置以及该第二参考点间的一第二位置对应关系；以及根据该第一位置对应关系以及该第二位置对应关系以获得该映射信息。
3.根据权利要求1所述的镭射打标装置，其特征在于，其中在该打标程序中，该光学元件在该加工表面上依据一第一轴向以及一第二轴向进行扫描，该第一速度为该光学元件在该第一轴向上的移动速度，其中该控制器用以控制该第一速度在该打标程序中维持等于一预设速度值。
4.根据权利要求3所述的镭射打标装置，其特征在于，其中该第二速度为该工件在该打标程序中沿该第二轴向的移动速度。
5.根据权利要求4所述的镭射打标装置，其特征在于，其中该光学元件依据一扫描时间以在该加工表面上进行扫描，该扫描时间依据该光学元件沿该第一轴向的移动速度以及一扫描延迟时间来决定。
一光学元件，耦接该镭射源，具有一振镜以沿一第一方向以及一第二方向移动来传送该激光束至该工件；以及一控制器，耦接该电机、该光学元件以及该镭射源，该控制器用以：接收一打标图档与一工件图档，所述工件图档记录工件的轮廓描述信息；
基于该映射信息，使该光学元件的一参考位置与该工件的一加工表面的距离等于一预设距离；
在一打标程序中，根据该打标图档以计算出一规划路径，根据该规划路径以及该光学元件的一第一速度来计算出该工件的一第二速度；以及根据该映射信息、该第一速度以及该第二速度以计算该镭射源的一启闭时间信息，其中，该光学元件根据该启闭时间信息以执行该打标程序；
一光束调整器，设置在该镭射源与该振镜间，用以调整该激光束的聚焦或散焦状态，其中该光束调整器沿该镭射源的传送方向移动，该控制器更用以：根据在单位时间中该激光束在该第一方向、该第二方向以及一第三方向的位移量总和来计算出该光束调整器的一第三速度，其中该第一方向、该第二方向以及该第三方向分属不同维度；以及根据该第二速度以及该第三速度来计算该镭射源的该启闭时间信息。
7.根据权利要求6所述的镭射打标装置，其特征在于，其中该控制器更用以：计算该第二速度以及该第三速度间的一关系变化量；以及当该关系变化量大于预设的一第一门槛值时，根据该关系变化量、该映射信息以及该打标图档以决定是否调整该第三速度为一第四速度，以决定是否调整该第二速度为一第五速度，以及调整该镭射源的该启闭时间信息；以及当该关系变化量大于预设的一第二门槛值时，产生一警示信号并停止该打标程序，其中该第二门槛值大于该第一门槛值。
8.根据权利要求1所述的镭射打标装置，其特征在于，其中该打标图档以及该工件图档为2维图档或3维图档。
9.一种镭射打标的控制方法，其特征在于，包括：提供一电机以带动一工件以依据一旋转轴进行旋转；
使一光学元件的一振镜以沿一第一方向以及一第二方向移动来传送该激光束至该工件；
接收一打标图档与一工件图档，所述工件图档记录工件的轮廓描述信息；
基于该映射信息，使该光学元件的一参考位置与该工件的一加工表面的距离等于一预设距离；
在一打标程序中，根据该打标图档以计算出一规划路径，根据该规划路径以及该光学元件的一第一速度来计算出该工件的一第二速度；
根据该映射信息、该第一速度以及该第二速度以计算该镭射源的一启闭时间信息；以及使该光学元件根据该启闭时间信息以执行该打标程序；
检测该第一速度与该第二速度间对应关系的一关系变化量；
当该关系变化量大于预设的一第一门槛值时，根据该关系变化量、该映射信息以及该打标图档以决定是否调整该第一速度为一第三速度，决定是否调整该第二速度为一第四速度，以及调整该镭射源的该启闭时间信息；以及当该关系变化量大于预设的一第二门槛值时，产生一警示信号，并停止该打标程序，其中该第二门槛值大于该第一门槛值。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，其中该打标图档记录至少一打标图案以及该至少一打标图案间的距离信息，使该打标图档与该工件图档相对应以产生该映射信息的步骤包括：在该打标图档中设定一第一参考点，在该工件图档中设定一第二参考点，并计算该第一参考点以及该第二参考点间的一第一位置对应关系；
根据该打标图档中的多个特征位置以及该第二参考点间的一第二位置对应关系；以及根据该第一位置对应关系以及该第二位置对应关系以获得该映射信息。
11.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，更包括：在该打标程序中，使该光学元件在该加工表面上依据一第一轴向以及一第二轴向进行扫描，该第一速度为该光学元件在该第一轴向上的移动速度；以及控制该第一速度在该打标程序中维持等于一预设速度值。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中该第二速度为该工件在该打标程序中沿该第二轴向的移动速度。
13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中更包括：依据一扫描时间以在该加工表面上进行扫描，该扫描时间依据该光学元件沿该第一轴向的移动速度以及一扫描延迟时间来决定。
14.一种镭射打标的控制方法，其特征在于，包括：提供一电机以带动一工件以依据一旋转轴进行旋转；
使一光学元件的一振镜以沿一第一方向以及一第二方向移动来传送该激光束至该工件；
接收一打标图档与一工件图档，所述工件图档记录工件的轮廓描述信息；
基于该映射信息，使该光学元件的一参考位置与该工件的一加工表面的距离等于一预设距离；
在一打标程序中，根据该打标图档以计算出一规划路径，根据该规划路径以及该光学元件的一第一速度来计算出该工件的一第二速度；
根据该映射信息、该第一速度以及该第二速度以计算该镭射源的一启闭时间信息；以及使该光学元件根据该启闭时间信息以执行该打标程序；
使该光学元件的该振镜更沿一第三方向移动，其中该第一方向、该第二方向以及该第三方向分属不同维度；
根据在单位时间中该镭射源在该第一方向、该第二方向以及该第三方向的位移量总和来计算出该光学元件的该振镜的一第三速度；以及根据该第二速度以及该第三速度来计算该镭射源的该启闭时间信息；
计算该第二速度以及该第三速度间的一关系变化量；以及当该关系变化量大于预设的一第一门槛值时，根据该关系变化量、该映射信息以及该打标图档以决定是否调整该第三速度为一第四速度，决定是否调整该第二速度为一第五速度，以及调整该镭射源的该启闭时间信息；以及当该关系变化量大于预设的一第二门槛值时，产生一警示信号并停止该打标程序，其中该第二门槛值大于该第一门槛值。
镭射打标装置及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明是有关于一种镭射打标装置，且特别是有关于一种可针对轮廓形状变化较大的工件进行连续不间断加工的镭射打标装置及其控制方法。
背景技术
[0002] 在习知的技术领域，利用镭射打标装置对轮廓形状变化较大的工件执行打标程序时，常需要设置复杂的机构，或透过多次的、复杂的程序才能完成。通常需要设置具有高维度移动能力的振镜，或者需要驱动工件进行多维度移动，因此提高了生产成本。或者，部分的习知技术需要提供多道的加工程序，方能完成单一工件的加工程序，也造成生产过程的困难，并降低工件加工的效率。
发明内容
[0003] 本发明提供一种镭射打标装置及控制方法，可达到任意形状工件连续不间断的加工需求。
[0004] 本发明的镭射打标装置包括电机、镭射源、光学元件以及控制器。电机用以带动工件以依据旋转轴进行旋转。镭射源发送激光束。光学元件耦接该镭射源。光学元件具有振镜以沿第一方向以及第二方向移动来传送激光束至工件。控制器耦接电机、光学元件以及镭射源。控制器用以：接收打标图档与工件图档；使打标图档与工件图档相对应以产生映射信息；基于映射信息，使光学元件的参考位置与工件的加工表面的距离等于预设距离；在打标程序中，根据打标图档以计算出规划路径，根据规画路径以及光学元件的第一速度来计算出工件的第二速度；以及，根据映射信息、第一速度以及第二速度以计算镭射源的一启闭时间信息。其中，光学元件根据启闭时间信息以执行打标程序。
[0005] 本发明的镭射打标的控制方法包括：提供电机以带动工件以依据旋转轴进行旋转；使镭射源发送激光束；使光学元件的振镜以沿第一方向以及第二方向移动来传送激光束至工件；接收打标图档与工件图档；使打标图档与工件图档相对应以产生映射信息；基于映射信息，使光学元件的参考位置工件的加工表面的距离等于预设距离；在打标程序中，根据打标图档以计算出规划路径，根据规画路径以及光学元件的第一速度来计算出工件的第二速度；根据映射信息、第一速度以及第二速度以计算镭射源的启闭时间信息；以及，使光学元件根据启闭时间信息以执行打标程序。
[0006] 基于上述，本发明实施例透过光学元件上的振镜在不同方向上的移动，配合电机以带动工件旋转，来对工件进行镭射打标动作。基于维持光学元件上的一参考位置与工件的加工表面的距离，本发明的镭射打标装置可有效的针对可具有任意形状的工件进行连续不间断的镭射打标动作，减低镭射打标动作的复杂度，并节省打标动作所需要的时间附图说明
[0007] 图1绘示本发明一实施例的镭射打标装置的示意图。
[0008] 图2绘示本发明实施例的打标图档与工件图档间的映射信息的产生方式的示意图。
[0009] 图3A至图3C绘示本发明实施例中，打标程序中，工件表面与光学元件的参考位置的位置关系的示意图。
[0010] 图4绘示本发明实施例的光学元件的扫描动作的示意图。
[0011] 图5A以及图5B绘示本发明实施例中，透过二维振镜以执行打标程序的镭射打标装置的动作示意图。
[0012] 图6A至图6D绘示本发明一实施例的镭射打标程序的动作流程示意图。
[0013] 图7A以及图7B分别绘示本发明实施例中，透过三维振镜以执行打标程序的镭射打标装置的动作示意图。
[0014] 图8绘示本发明一实施例的镭射打标的控制方法的流程图。
[0015] 符号说明：
[0016] 100、710、720：镭射打标装置
[0017] 110：电机
[0018] 120：镭射源
[0019] 130、530、711、721：光学元件
[0020] 140、GV1、GV2、GV3、GV4：振镜
[0021] 150：控制器
[0022] 160、560、660：工件
[0023] 500：镭射打标装置
[0024] 712：扩束变焦镜
[0025] 722：聚焦镜
[0026] D1～D3：深度信息
[0027] DIR：方向
[0028] DIR1：第一轴向
[0029] DIR2：第二轴向
[0030] DLA：虚线部分
[0031] H：高度
[0032] L：长度
[0033] L1～L3：长度信息
[0034] LB、LBA：激光束
[0035] MAF：映射信息
[0036] MF1、620：打标图档
[0037] MV1、MV2：移动
[0038] N1：法线矢量
[0039] NSL：垂直向扫描线的数量
[0040] O：参考点
[0041] OB1～OB3、410：打标图案
[0042] REFP：参考位置
[0043] REP1、REP2：参考线
[0044] S810～S880：控制方法的步骤
[0045] SC1、SC2：扫描
[0046] SLA：实线部分
[0047] Va：第二速度
[0048] Vg：第一速度
[0049] WSF1、610：工件图档
具体实施方式
[0050] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0051] 请参照图1，图1绘示本发明一实施例的镭射打标装置的示意图。镭射打标装置100包括电机110、镭射源120、光学元件130以及控制器150。电机110耦接至工件160。电机110用以带动工件160以依据旋转轴进行旋转。镭射源120则用以发送一激光束LBA。光学元件130耦接至镭射源120。光学元件130具有振镜140用以传送激光束LB至工件160的表面，并针对工件160的表面执行一镭射打标(雕刻)程序。在本实施例中，控制器150控制光学元件130可使振镜140产生移动(例如转动)，使激光束LB以沿第一方向以及第二方向移动以在工件160上进行一二维空间的扫描动作，以执行打标程序。其中，上述的第一方向以及第二方向可以相互正交。
[0052] 在本实施例中，工件160的形状没有固定的限制。也就是说，工件160可以为一异形工件，即工件外部轮廓可以是任意形状。透过光学元件130使激光束LB产生二维空间的移动，并搭配电机110驱动工件160进行的旋转，可使镭射打标装置100在工件160上执行三维的打标程序。
[0053] 在另一方面，控制器150耦接至电机110、光学元件130以及镭射源120。控制器150用以控制电机110、光学元件130以及镭射源120的动作，以执行打标程序。在动作细节上，控制器150可接收打标图档MF1以及工件图档WSF1。其中，打标图档MF1中记录一个或多个打标图案，以及打标图案间的距离信息。工件图档WSF1则可记录工件160的形状等机构上的相关信息。例中，打标图档MF1以及工件图档WSF1可以为2维图档或3维图档。
[0054] 控制器150并用以使打标图档MF1与工件图档WSF1相对应以产生一映射信息。在此请同步参照图2以及图1，其中图2绘示本发明实施例的打标图档与工件图档间的映射信息的产生方式的示意图。在图2中，打标图档MF1中可记录多个打标图案OB1～OB3以及打标图案OB1～OB3间的距离信息，其中打标图案OB1～OB3间的距离信息可依据打标图案OB1～OB3所分别对应的多个特征位置来获得。工件图档WSF1中则可记录工件160的轮廓描述信息。控制器150可在打标图档中设定第一参考点，并在工件图档中设定第二参考点O。透过使打标图档MF1中的第一参考点与工件图档WSF1中的第二参考点O相重合，再透过对应打标图案OB1～OB3以及工件160的轮廓描述信息并执行几何运算，可以获得打标图档MF1与工件图档WSF1相对应以产生一映射信息MAF。其中，控制器150可透过执行应用程序以沿着工件150的轮廓计算长度，并将打标图案OB1～OB3对应到工件160的表面上。在本实施例中，打标图案OB1～OB3间的距离信息包括长度信息L1～L3以及深度信息D1～D3。
[0055] 其中，以第二参考点O为原点，根据打标图档MF1中的打标图案OB1～OB3的多个特征位置以及第二参考点O间的位置对应关系，控制器150可计算出打标图案OB1在工件160的轮廓延伸方向上的坐标为长度信息L1，打标图案OB1的深度坐标为深度信息D1；打标图案OB2在工件160的轮廓延伸方向上的坐标为长度信息L2，打标图案OB2的深度坐标为深度信息D2；打标图案OB3在工件160的轮廓延伸方向上的坐标为长度信息L3，打标图案OB3的深度坐标为深度信息D3，并藉此产生映射信息MAF。
[0056] 当然，上述打标图档MF1中记录三个打标图案OB1～OB3仅只是说明用的范例。在本发明其他实施例中，打标图档中记录的打标图案可以是一个或是多个，没有固定的限制。
[0057] 请重新参照图1，控制器150并基于映射信息MAF，使光学元件130的参考位置REFP与工件160的一加工表面的距离维持为预设距离。在此同步参照图1以及图3A至图3C，其中图3A至图3C绘示本发明实施例中，打标程序中，工件表面与光学元件的参考位置的位置关系的示意图。基于打标程序中，工件160可依据旋转轴CT来进行旋转，且在工件160为异形工件的条件下，工件160接收激光束LB的表面会产生位置上的变化。在本实施例中，控制器150可驱使光学元件130进行位置上的调整，并使光学元件130上的参考位置REFP与工件160接收激光束LB的表面间的距离不变。
[0058] 在本实施例中，参考位置REFP可以为光学元件130发射射光束LB的出光口的位置。
[0059] 细节上来说明，在图3A中，旋转轴CT设置在参考线REP2上，而光学元件130的参考位置REFP则设置在参考线REP1上，此时参考位置REFP与工件160的加工表面间的距离，可依据光学元件130提供激光束LB的焦距来产生。
[0060] 在图3B中，当工件160发生旋转，并使工件160的加工表面与参考线REP1间的垂直距离变短。此时，为维持激光束LB发送在工件160的加工表面的能量固定，本实施例的控制器150可驱使光学元件130后退(远离参考线RFP2)，并维持参考位置REFP与工件160的加工表面间的距离不变。
[0061] 在图3C中，当工件160继续旋转，并使工件160的加工表面与参考线REP1间的垂直距离变长。此时，同样为维持激光束LB发送在工件160的加工表面的能量固定，本实施例的控制器150可驱使光学元件130前进(接近参考线RFP2)，并维持参考位置REFP与工件160的加工表面间的距离不变。
[0062] 在本实施例中，透过动态调整光学元件130，可使激光束LB传送至工件160的加工表面上的能量实质上不被改变，有效维持镭射打标质量的均匀度。
[0063] 请重新参照图1，并且，控制器150在打标程序中，并可根据打标图档MF1来计算出一规划路径。控制器150并根据规画路径以及光学元件130的第一速度来计算出工件160的第二速度。在此请同步参照图1以及图4，其中图4绘示本发明实施例的光学元件的扫描动作的示意图。其中，光学元件130可在工件160的加工表面上进行扫描其中，光学元件130在沿第一轴向DIR1依据第一速度Vg进行移动，且工件沿第二轴向DIR2依据第二速度Va进行移动来执行扫描动作。在被扫描的工作表面上的打标图案410具有长度L以及高度H的条件下，第二速度Va＝L/tgalvo，其中tgalvo为加工表面410的扫描时间。并且，tgalvo＝H*NSL/Vg+扫描延迟时间。其中，NSL为垂直向扫描线的数量，扫描延迟时间则可以由设计者自行设定。本发明设定扫描延迟时间的主要目的为减少第一速度Vg与第二速度Va两者之间的伺服落后，以提升打标的准确性。
[0064] 依据上述的说明，当控制器150设定出光学元件130沿第一轴向DIR1的移动速度(第一速度Vg)后，可应用上述的数学式计算出工件沿第二轴向DIR2的移动速度(第二速度Va)，也就是工件160的移动速度。
[0065] 附带一提的，本实施例中的第一速度Vg以及第二速度Va揭可以是多个矢量的总和。并且，控制器150可控制第一速度Vg在打标程序中维持等于一预设速度值。
[0066] 值得一提的，在图4的绘示中，每一垂直扫描线可包括虚线部分DLA以及实线部分SLA。在执行打标程序时，对应虚线部分DLA，控制器150可使镭射源120关闭激光束LBA的发送，对应实线部分SLA，控制器150则可使镭射源120开启激光束LBA的发送。也就是说，控制器150可根据该映射信息、该第一速度Vg以及第二速度Va来计算镭射源120的一启闭时间信息，并据以控制镭射源120的启闭动作。
[0067] 依据上述的说明可以得知，光学元件130即可根据控制器150所提供的启闭时间信息以发送激光束LB以对工件160执行打标程序。
[0068] 值得一提的，为了维持打标程序的实施质量，本发明实施例的控制器150并检测第一速度Vg与第二速度Va间对应关系的一关系变化量。由上述的说明不难得知，本发明实施例中的第一速度Vg与第二速度Va需维持固定的关系。因此，控制器150可随时的检测第一速度Vg与第二速度Va间对应关系的变化情况。当控制器150检测出第一速度Vg与第二速度Va间的关系变化量大于预设的一第一门槛值时，控制器150可根据关系变化量映射信息以及打标图档MF1以调整第一速度Vg(例如调整为第三速度)，并对应调整第二速度Va(例如调整为第四速度)以及调整镭射源120的启闭时间信息。在本发明其他实施例中，上述的第一速度Vg以及第二速度Va可以不需要同步进行调整，控制器150可依据关系变化量映射信息以及打标图档MF1以调整第一速度Vg以及第二速度Va的其中之一，或针对第一速度Vg以及第二速度Va均进行调整，没有一定的限制。
[0069] 在另一方面，当第一速度Vg与第二速度Va间的关系变化量大于预设的一第二门槛值时(其中第二门槛值大于第一门槛值)，表示第一速度Vg与第二速度Va间的关系变化量已超过可控制的范围，控制器150可对应产生一警示信号，并停止打标程序。警示信号可以透过灯光、声音、震动或任意本领域具通常知识者所熟知的方式来产生，没有一定的限制。
[0070] 在本实施例中，第一门槛值以及第二门槛值皆可由工程人员依据实际上的需求、硬件机台的限制或其他任意因素来加以设定，没有固定的限制。
[0071] 关于硬件架构方面，电机110可以为依据电气信号以驱动工件160产生移动(转动)的任意装置。控制器150则可以为具运算能力的任意形式的处理器电路，没有固定的限制。
[0072] 以下请参照图5A以及图5B，图5A以及图5B绘示本发明实施例中，透过二维振镜以执行打标程序的镭射打标装置的动作示意图。在图5A中，在时间t1中，镭射打标装置500透过使光学元件530透过第一方向的移动MV1，并产生沿第二方向扫描SC1的激光束LB，搭配工件560的旋转，可执行工件560的第一加工表面的打标程序。在图5B中，在另一时间t2中，镭射打标装置500透过使光学元件530透过第一方向的移动MV2，并产生沿第二方向扫描SC2的激光束LB，搭配工件560的旋转，可执行工件560的第二加工表面的打标程序。
[0073] 由上述说明可以得知，本发明实施例的光学元件530中仅需配置二维的振镜，即可有效完成对工件560执行三维的打标程序。随着电机控制工件560依据旋转轴运动与振镜的搭配，除了可让工件560的被加工表面保持于光学元件530的激光束的发射方向上，还可使工件的另一表面都可以有效地进行加工，达到任意形状连续不间断加工的效果。
[0074] 另外，透过光学元件530在第一方向上的移动MV1、MV2，激光束LB在工件560的加工表面上的焦距可以维持一致，有效控制激光束LB传送至加工表面的均匀度，提升所打出的标签图案的质量。
[0075] 接着请参照图6A至图6D，图6A至图6D绘示本发明一实施例的镭射打标程序的动作流程示意图。首先，在图6A中，使镭射打标装置的控制器载入工件图档610，其中工件图档610记录工件660的轮廓信息。在图6B中，则使控制器载入打标图档620，其中打标图档620记录打标图案OB1～OB3以及由长度信息L1～L3以及深度信息D1～D3所构成的距离信息。控制器可使工件图档610以及打标图档620相对应来产生一映射信息(如图6A)。关于映射信息的产生细节，在图2的实施例中已有详细的说明，在此不多赘述。
[0076] 在图6C中，控制器可执行机构鍊运算，以依据工件的外型以决定轴向的姿态方向。例如依据工件的多个加工表面的法线矢量N1以决定轴向的姿态方向，并在当工件旋转到不同的角度时，仍可以保持与由光学元件所发送的激光束保持相同的入射状态。
[0077] 接着，在图6D中，控制器可依据打标图档620计算所有振镜的加工路径；计算不同轴向的运动速度(如第一速度Vg以及第二速度Va)；以及依据物件轮廓决定姿态。控制器并控制镭射源在单个扫描线的正确位置进行激光束的发送或关闭，并使光学元件中的振镜可以保持在稳速状态下进行加工。
[0078] 关于第一速度Vg以及第二速度Va的控制细节，在图4的实施例中有详细的说明，此处不多赘述。
[0079] 依据上述的说明，控制器可以有效的操控光学元件、电机以及镭射源，来对工件执行稳定的打标程序。并且，控制器并可实时监控多个不同轴向的运动速度的关系变化，并有效的进行实时的修正，维持打标程序可以正常执行。更进一步的，控制器可以在多个不同轴向的运动速度的关系变化过大时，停止打标程序的进行并发送警告信号。如此一来，工件以及镭射打标装置都可以避免因为硬件的故障而发生损坏。而工程人员也可以实时执行维修动作，维护生产线的正常运作。
[0080] 以下请参照图7A以及图7B，图7A以及图7B分别绘示本发明实施例中，透过三维振镜以执行打标程序的镭射打标装置的动作示意图。在图7A中，镭射打标装置710设置扩束变焦镜712(光束调整器)以接收来自于镭射源的激光束LB。扩束变焦镜712并传送被扩大的激光束LB至光学元件711中。透过振镜GV1、GV2的反射动作，再透过束光元件713的作用，可将激光束LB传送至工件的加工表面。在本实施例中，透过沿方向DIR移动扩束变焦镜712，可以调整激光束LB的焦距，并维持激光束LB传送至工件的加工表面上的能量。其中方向DIR与激光束LB的传送方向相同。
[0081] 在本实施例中，扩束变焦镜712可以设置在光学元件711中或也可以设置在光学元件711外。扩束变焦镜712可以具有为第三速度的移动速度。透过振镜GV1、GV2延不同方向的第一速度、第二速度，配合扩束变焦镜712的第五速度，镭射打标装置710可提供在三维空间移动的激光束LB。
[0082] 在图7B中，镭射打标装置720设置聚焦镜722(光束调整器)以接收来自于镭射源的激光束LB。聚焦镜722并传送被聚焦的激光束LB至光学元件721中。透过振镜GV3、GV4的反射动作，再透过束光元件723的作用，可将激光束LB传送至工件的加工表面。在本实施例中，同样透过沿方向DIR(等同于激光束LB的发送方向)移动聚焦镜722，可以调整激光束LB的焦距，并维持激光束LB传送至工件的加工表面上的能量。
[0083] 在本实施例中，聚焦镜722可以设置在光学元件721中或也可以设置在光学元件721外。聚焦镜722同样可以具有为第六速度的移动速度。透过振镜GV1、GV2延不同方向的第一速度、第二速度，配合聚焦镜722的第三速度，镭射打标装置720同样可提供在三维空间移动的激光束LB。
[0084] 由图7A以及图7B绘示的三维振镜的架构可以得知，透过控制振镜GV1～GV4，可以控制激光束LB在第一方向、第二方向上的移动。透过控制扩束变焦镜712、聚焦镜722的移动，则可以控制激光束LB在第三方向上的移动，并使激光束LB产生三维的移动效果。如此一来，本发明实施例的镭射打标装置710、720可针对非柱状结构的任意形状的工件执行镭射打标程序，并达到任意形状连续不间断加工的效果。
[0085] 值得一提的，图7A、图7B中的实施例中，镭射打标装置710、720中的控制器更可用以根据在单位时间中激光束LB在不同维度的三个方向的位移量总和来计算出扩束变焦镜712(或聚焦镜722)的第五速度(或第六速度)，并根据第二速度以及第五速度(或第六速度)来计算镭射源的启闭时间信息。并且，在本实施例中，控制器更用以计算第二速度以及第五速度间(或第六速度)的关系变化量，在当关系变化量大于预设的第一门槛值时，根据关系变化量、映射信息以及加工图档以决定是否调整第五速度为第七速度，并决定是否调整第二速度为第八速度，并藉此调整镭射源的启闭时间信息。另外，控制器更用以当关系变化量大于预设的第二门槛值时，产生警示信号并停止打标程序，其中第二门槛值大于第一门槛值。
[0086] 请参照图8，图8绘示本发明一实施例的镭射打标的控制方法的流程图。在步骤S810中，提供电机以带动工件以依据旋转轴进行旋转。在步骤S820中，使镭射源发送激光束；在步骤S830中，使光学元件的振镜以沿第一方向以及第二方向移动来传送激光束至工件。在步骤S840中，接收打标图档与工件图档，并且，在步骤S850中则使打标图档与工件图档相对应以产生映射信息。在步骤S860中，则基于映射信息，使光学元件的参考位置工件的加工表面的距离等于预设距离。在步骤S870中，在打标程序中，根据打标图档以计算出规划路径，根据规画路径以及光学元件的第一速度来计算出工件的第二速度。在步骤S880中，根据映射信息、第一速度以及第二速度以计算镭射源的启闭时间信息。以及，在步骤S890中，使光学元件根据启闭时间信息以执行打标程序。
[0087] 关于上述步骤的动作细节，在前述的多个实施例中已有详细的说明，以下不多赘述。
[0088] 综上所述，本发明的镭射打标装置透过控制振镜来提供激光束可进行二维或三维的移动，并搭配工件的移动，可有效完成任意形状的工件的镭射打标程序。本发明实施例的镭射打标装置并可维持激光束发射位置与工件的加工表面的距离，有效维持激光束投射至工件的加工表面的能量，提升镭射打标的质量。
