物料的自动标识是企业实现信息化深度应用的基础。铸造木模是金属铸造生产的重要模具,受到材料、形状、环境等因素影响,自动标识实现困难。激光标识是近年来兴起的直接零件标记技术(Direct Part Marking,简称DPM),与其他技术相比,激光标识技术具有非接触、无耗材、低功耗、低成本等优势,已成为了很多行业物料标识的首选技术。激光标识应用于铸造木模存在诸多问题,主要包括:铸造木模工件相对较大且样式众多,激光标刻平面定位难,激光自动聚焦机构实现困难;激光标刻控制参数多,不同参数组合对标刻图像质量影响较大,工艺参数合理选取困难。针对以上问题,本文研究铸造木模激光标识关键技术,开发了基于移动机器人的激光自动标刻平台。论文主要内容包括:(1)分析了木模标识的应用场景,确定了铸造木模激光标识的主要难点问题,分析了系统开发的需求。(2)提出采用移动式机器人作为激光光路的驱动平台,设计硬件的总体方案,完成了三维设计和装配仿真,对其核心零部件进行静力学和模态分析,验证设计参数。(3)确定了激光聚焦的控制系统架构,设计基于激光测距仪平面定位解决方案,利用激光测距仪获取标刻平面空间坐标点,组成被打标平面的数据集,采用改进的RANSAC算法(Random Sample Consensus Algorithm)实现被打标平面的三维拟合。(4)揭示了激光标刻参数对木模激光成像效果的影响规律,基于激光标刻木模的工艺试验,建立了铸造木模表面激光标刻图像灰度与激光标刻参数的数学模型,为激光控制参数的合理选择提供了依据。(5)针对企业应用现场的数据环境,设计并开发了激光标刻数据管理系统,其中包括基于C/S架构的激光标刻打标软件、基于Android的库存管理软件和B/S架构的激光标刻数据管理系统决策平台,一方面为激光标刻提供了标刻信息,另一方面为MES系统反馈现场数据,从而提高了企业管理效率。本文成果已投入西北某集团企业实际使用,达到了预期的效果和目标。