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一、不長的歷史
激光打標加工并沒有經(jīng)歷大幅面、轉(zhuǎn)鏡和振鏡時代，其實整個加起來就沒有多久的日子。二軸振鏡加工興起的時候，轉(zhuǎn)鏡的應用也開始出現(xiàn)了。大幅面本身不是個清晰的概念，算不上一個獨立的單元。
提到振鏡加工就需要面對振鏡和振鏡電機的考究，雖說振鏡電機從電流計演化而來，技術佬不太喜歡逐本溯源。技術的每一個升級都是一次巨大的進步和創(chuàng)新，用最原始的模型去解釋一個自控的運動系統(tǒng)，并沒有體現(xiàn)出對歷代升級創(chuàng)新的技術專家的尊重。同時，也是考慮公開的資料，不能很好得講述這段變化進程。
二、二維振鏡
二軸振鏡的發(fā)展過程中確實不僅讓激光變地更貼近生活，并且激光加工和激光加工裝備也因此規(guī)模興起，在同時代的大恒和楚天之外快速崛起的大族和華工在后續(xù)的發(fā)展過程中接過這一接力棒。是時候科普一下二軸振鏡這個概念了：
二軸振鏡內(nèi)部結構
有人會說：“這個不是很常見也很簡單嘛？”
是的，確實很直觀就能看懂。
激光束通過擴束以后，進入二軸振鏡，通過X軸和Y軸的偏轉(zhuǎn)，最后光束穿過F－θ掃描透鏡，在打標頭下方的二維平面上刻畫出需要的圖案。當然，除了打標還可以焊接、切割、3D打印增材制造，控制原理相同，光源和工藝有些差別?？墒腔氐?996年代，這個產(chǎn)品有很多需要攻克的難題，比如掃描透鏡加工工藝，再比如由于光點在Y軸鏡片不是單點反射，路徑的畸變校正問題等等。就好比3D打印的原理很簡單一樣，細節(jié)問題往往才是產(chǎn)業(yè)化的難關。如果請大族激光的高云峰先生去央視《開課啦》講述大族的興起與振鏡技術的發(fā)展，那宣傳的持久力度絕對遠超其怒斥央視記者。
中國市場的變遷和興起速度帶動激光市場的快速迭代，激光作為一項新興技術在2001年中國加入WTO之前一直還是很神秘的，產(chǎn)業(yè)界眾多關鍵技術都繞著中國走。2001年之后局勢發(fā)生了巨大變化，資本和資本主義生產(chǎn)力嗅到了中國市場的巨大誘惑，巨頭們紛紛進入中國市場，在收割巨大利潤的同時也留下了大量的產(chǎn)業(yè)空間，技術的準入門檻也降低到了能快速入門的水準。
三、升級到三維動態(tài)
隨著皮革加工和服裝輔料產(chǎn)業(yè)的巨大產(chǎn)能要求，即：需要更大幅面和更快加工速度的激光設備來適應產(chǎn)業(yè)的更新。此時，傳統(tǒng)二維運動平臺切割機的廠家闖入到打標機這個市場，更大幅面的訴求促生了前聚焦的動態(tài)聚焦打標機在中國市場的興起。大族激光的領導地位在這個時候牢牢不可動搖，金運激光、粵銘激光等一大批后起之秀，推動皮革加工和服裝輔料市場大面積地使用激光切割機和激光打標機，以此來取代傳統(tǒng)刀具加工裝備。大幅面的三維動態(tài)打標機作為一個新名詞開始被激光圈廣泛關注。
三維動態(tài)聚焦振鏡系統(tǒng)
相比二維振鏡，三維動態(tài)聚焦振鏡系統(tǒng)多了一組動態(tài)調(diào)節(jié)激光光束聚焦焦點的鏡頭組，下面這張原理圖可能更能清晰的表達：
三維動態(tài)聚焦振鏡工作原理
通過軟件控制Z軸協(xié)同X、Y軸，隨著光斑在二維平面的不同位置移動精準的根據(jù)光程計算匹配，使得全幅面任意位置都在激光作用的焦點上。相比普通二維振鏡，前聚焦的動態(tài)聚焦系統(tǒng)不需要增配F－θ透鏡，使得振鏡的通過光斑不再被約束，30mm、甚至從40到70mm的振鏡有了用武之處（此處不展開激光的聚焦焦斑與通過的最后一片聚焦鏡上的光斑大小的換算關系）。這種大光斑振鏡系統(tǒng)的普及使得高速大幅面激光加工快速地被導入到了各個激光應用行業(yè)，并被追捧。一時間，不會做動態(tài)聚焦的打標機公司都不是好演員，有動態(tài)聚焦利器的好廚師都紛紛被追捧為國際級導演。
再后來，隨著制造業(yè)升級，三維激光加工被提上日程，苛刻的喬布斯提出iphone4S將會是3C行業(yè)空前絕后的標桿。iphone4S也著實讓富士康費了些腦細胞來組織激光、視覺、自動化等一大批產(chǎn)業(yè)明星。曲面打標和激光二維碼追溯以及LDS等產(chǎn)業(yè)，將動態(tài)聚焦打標從大幅面拉到了三維空間的舞臺，當然技術原理還是與大幅面的三維動態(tài)相同，只是控制工藝做了改變，光斑校正從二維視場變成了三維空間。三維動畫、投影、貼圖、視覺等成熟的技術跨界加盟到激光圈，使得動態(tài)聚焦的控制工藝更加智能化，武力值更上一個臺階。激光開始被稱之為一種通用的工具。
四、專業(yè)的三維模塊——動態(tài)聚集系統(tǒng)
激光的應用一直是從歐美發(fā)起、發(fā)展和成熟，再到中國市場的繁榮，放量。在歐洲的激光圈，動態(tài)聚焦系統(tǒng)往往是一個動態(tài)聚焦模組加二維振鏡來組成，如下圖所示：
動態(tài)聚焦模組加二維振鏡組合
系統(tǒng)集成商來開發(fā)子系統(tǒng)，光學計算和匹配控制都由設備集成商操刀，傳統(tǒng)知名的打標設備開發(fā)商都用自己的控制軟件，器件供應商往往配合就可以。
當大量應用崛起時，少數(shù)能儲備全產(chǎn)業(yè)技術的公司無法提供大量的設備和多元化的需求，產(chǎn)業(yè)需要有開發(fā)能力的集成商去做器件供應商的活，將設備集成商和器件供應商連線。
也就是說，送禮不再需要自行東奔西走購買各種糖果來搭配，由禮品開發(fā)公司準備好的套裝禮盒可以馬上使用。可以將這類產(chǎn)業(yè)公司姑且稱為子系統(tǒng)供應商，他們不做器件，也不做設備，但是需要有器件的開發(fā)能力和設備的控制整合能力，能夠定制和挑選器件，完成設備的工藝控制和方案開發(fā)，備出可選的禮盒。
于是動態(tài)聚焦系統(tǒng)變成了下面這樣：
動態(tài)聚焦模組加二維振鏡組合
設備集成商可以采購打包的動態(tài)聚焦系統(tǒng)套裝，通過在動態(tài)聚焦系統(tǒng)供應商提供的控制單元基礎上做二次開發(fā)。供需雙方合理分配任務，一方解決控制工藝，一方拓展應用工藝，取長補短，協(xié)同作戰(zhàn)。
這里要指出的是，動態(tài)聚焦的系統(tǒng)核心在于能有效控制振鏡和激光光束、懂工藝、擁有開發(fā)接口對接行業(yè)應用的控制單元。也就是未來的打標卡會分解成驅(qū)動控制和應用控制。隨著數(shù)字驅(qū)動器的出現(xiàn)，這一產(chǎn)業(yè)分割線已經(jīng)開始明朗的顯現(xiàn)出來了，做應用軟件和控制軟件的公司由競爭走向了協(xié)同合作之路。
五、門派的出現(xiàn)
動態(tài)聚焦在面向LDS和深雕、鉆孔、蝕刻等3C和半導體應用場景時衍生出來的并不是更大幅面，而是更均勻的后聚焦光學追蹤補償和3D分層精度考量，我們稱之為后聚焦的動態(tài)聚焦系統(tǒng)。就好比華山劍法分化為劍宗和氣宗，溯本則是同宗。
后聚焦動態(tài)聚焦系統(tǒng)
六、跨界的積極一面
動態(tài)聚焦的出現(xiàn)源于振鏡加工的產(chǎn)業(yè)困境需要突破，隨著跨界三維技術的加盟，使得難點得以攻克，得到了長足的發(fā)展。隨著產(chǎn)業(yè)分工的進一步模塊化，專業(yè)的動態(tài)聚焦系統(tǒng)供應商的出現(xiàn)使得產(chǎn)業(yè)鏈得以完善和快速發(fā)展，很多非激光圈的產(chǎn)業(yè)集成商和自動化公司也因此展開快速的激光加工布局，讓激光從一種工具變成了一種創(chuàng)新工具，很多細分行業(yè)例如模具加工、電火花加工和修復、清洗等領域出現(xiàn)了大量的激光工藝，跨界的整合進一步拓展了激光圈的維度。
七、后記
激光從一種工具變成一種創(chuàng)新工具，有工藝內(nèi)涵的動態(tài)聚焦系統(tǒng)位居功臣之列，專業(yè)開發(fā)動態(tài)聚焦系統(tǒng)的團隊和企業(yè)被賦予了更多的期待。菲鐳泰克立足以工業(yè)激光3D動態(tài)聚焦系統(tǒng)領跑者為戰(zhàn)略，深耕動態(tài)聚焦系統(tǒng)的應用工藝，先后推出基于激光器輸出光束的前聚焦動態(tài)聚焦系統(tǒng)、后聚焦的動態(tài)聚焦系統(tǒng)以及可靈活定制的動態(tài)聚焦單元DFM（Dynamic Focus Module）。
未來，菲鐳泰克將持續(xù)加強與裝備集成商的協(xié)作，為實現(xiàn)加工工藝的完整落地和關鍵指標的工藝驗證付諸更多的行動，為更多行業(yè)集成商提供完善的閉環(huán)裝備工藝方案。
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