根据国家有色金属产品标签标准,有色金属铸造锭上必须携带相关的生产信息。目前的做法是手工粘贴铜板纸、手动升降式喷码和气动标记,这些做法存在自动化程度低、浪费严重等缺点。有色金属铸造锭激光标刻技术是近些年兴起的新型标刻技术,在实际有色金属自动化生产线上,激光标刻应用面临着垂直对焦难的问题。针对于此,本文研究开发了非接触式有色金属铸造锭激光标刻装备。主要研究内容如下:（1）在有色金属生产企业中,研究了实际生产线上的有色金属堆垛的位姿在不同方位的位姿误差,并给出了具体的误差值范围。（2）针对有色金属堆垛的位姿误差和误差导致激光标刻难以垂直对焦问题,设计了一种五轴联动机械结构,对整体机械结构装备进行了完整的三维建模,对关键进给系统进行了详细的计算分析,并对激光标刻焦距有大影响的滚珠丝杠、摆台系统和上下直线执行机构进行了有限元分析。（3）根据实际的控制功能和精度要求,选择了运动控制卡类控制系统。对伺服电机系统进行了计算选型,给出了具体型号。根据实际的接线,绘制了电气原理图,根据电器柜的布置原则,布置控制柜电器元件和绘制电器元件布置图。（4）在进行平面拟合时,针对有色金属铸造锭被标刻面存在噪点的情况,提出了一种改进的RANSAC算法（Random Sample Consensus Algorithm）,该算法是以RANSAC算法为基础,利用遗传算法（Genetic Algorithm）的轮盘选择原则对RANSAC算法中存在随机抽样导致迭代次数和计算时间大大增加的缺点进行改进,实验结果表明该算法既保留了RANSAC算法简洁、剔噪点的优点,又克服了RANSAC算法随机抽样的缺点,减少了平面拟合时间,得到可靠的平面方程参数。最后根据平面方程计算法向量,由法向量和坐标变换计算五轴联动机械结构中每个轴的旋转角度或移动距离,实现自动垂直对焦标刻。本文最后对五轴机械机构、控制系统和找正算法程序进行了铝锭表面实验,结果表明激光标刻的内容清晰度高,二维码可有效扫取。证明了本文方法的有效性,达到了设计的目的。