激光路径优化算法及在激光打标中的应用。
激光打标机主要用于在金属和塑料等各种材料的表面标记字符和图案。们广泛应用于许多行业，如在产品上标记商标、制造日期、产品序列号等。与传统打标机相比，激光打标机是非接触式打标，对工作表面无压力，不变形。对材料表面无污染、无腐蚀，不需要任何耗材，具有广阔的市场前景。打标质量和打标深度是高性能激光打标机最重要的指标，对激光打标系统的市场应用和产品的打标质量有重要影响。基于此，本文提出了一种高性能的标记路径优化解决方案。
在激光标记中，在处理所设置的标记图案时，激光束的标记笔画以一空行程连接，即激光在这两个标记路径之间关闭的路径。由于激光器在怠速行程期间关闭，因此任何运行怠速行程的方法都是可行的。但是，空行程的走行会直接影响到实际划线图案的效果。优化空笔画与打标笔画的连接是提高打标后实际图形质量的一个非常必要的步骤。传统的空白笔画是通过一条直线连接相邻标记笔画的端点来转换的。但由于控制激光束的振镜偏转透镜具有一定的转动惯量，这种过渡形式在高速打标过程中，特别是打标精细图案时，会产生末端过冲和起始侧偏。

在优化空笔画连接之前，考虑到空笔画不直接影响打标效果，传统的空笔画采用前一空笔画终点与下一空笔画起点之间的直线连接，如图1（a）所示。然而，由于检流计系统的偏转镜运行在接近其最大加速度和最大速度的临界状态，由于加速度非常大，虽然空闲行程直线连接最短，但空闲行程扫描所需的时间可以减少，节省了每次打标时间。但是，如果这样控制激光轨迹，在振镜透镜的实际振动中，由于振镜转动惯量的影响，激光轨迹会偏离预设的轨迹。这将导致在标记路径的起点和终点处的空行程方向发生偏差。因此，解决方法是让空行程在起点和终点不再沿直线运动，而是沿起始方向和终点方向与对应的实际标记路径相切的曲线运动，同时可以保证振镜系统的偏转镜头该操作接近其最大加速度和最大速度的临界状态，并平稳地过渡到标记行程。在打标路径的插补计算中，采用速度规划的概念，从整体上提高了打标效率和打标性能。