激光振鏡技術(shù)是關(guān)鍵
激光振鏡也叫做激光掃描器,是由X-Y光學(xué)掃描頭, 電子驅(qū)動放大器和光學(xué)反射鏡片組成。電腦控制器提供的信號通過驅(qū)動放大電路驅(qū)動光學(xué)掃描頭, 從而在X-Y平面控制激光束的偏轉(zhuǎn)。
在激光演示系統(tǒng)中, 光學(xué)掃描的波形是一種矢量掃描, 系統(tǒng)的掃描速度, 決定激光圖形的穩(wěn)定性。最近幾年來, 人們已經(jīng)開發(fā)出高速的掃描器, 掃描速度達到45000個點/秒, 因此能夠演示復(fù)雜的激光動畫。
掃描原理
掃描圖案是二維效果圖案,所以掃描電機采用X、Y兩個電機控制,一個時刻確定一個點的位置,通過掃描頻率控制不同時刻點的位置達到整個掃描圖案的變換,掃描頻率(速度)越低圖案閃爍越明顯,可以用電影的原理方式來理解。
激光振鏡簡單來講是用在激光行業(yè)的一種掃描振鏡,其專業(yè)名詞叫做高速掃描振鏡Galvo scanning system。所謂振鏡,又可以稱之為電流表計,它的設(shè)計思路完全沿襲電流表的設(shè)計方法,鏡片取代了表針,而探頭的信號由計算機控制的-5V—5V 或-10V-+10V 的直流信號取代,以完成預(yù)定的動作。同轉(zhuǎn)鏡式掃描系統(tǒng)相同,這種典型的控制系統(tǒng)采用了一對折返鏡,不同的是,驅(qū)動這套鏡片的步進電機被伺服電機所取代,在這套控制系統(tǒng)中,位置傳感器的使用和負反饋回路的設(shè)計思路進一步保證了系統(tǒng)的精度,整個系統(tǒng)的掃描速度和重復(fù)定位精度達到一個新的水平。
激光振鏡的應(yīng)用
振鏡系統(tǒng)是一種由驅(qū)動板與高速擺動電機組成的一個高精度、高速度伺服控制系統(tǒng),主要用于激光打標(biāo)、激光內(nèi)雕、舞臺燈光控制、激光打孔等。
雖然掃描振鏡具有很多優(yōu)點,包括很寬的掃描角,掃描多波長光束的能力,高精度,接近100%的透光率,但是掃描振鏡也有一個缺點:速度。作為一個將真正的運動傳遞給物理鏡子的機械掃描儀,掃描振鏡受到物理學(xué)定律的限制。一般來說,這意味著他們只能被用于掃描幾百赫茲和幾千赫茲之間的頻率。
而雖然物理可以決定物理鏡子因為電機產(chǎn)生的力(扭矩)以及鏡子的質(zhì)量(慣性)可以轉(zhuǎn)動得多快,但是這并不總是很明顯,因為在共振被克服之前,物理學(xué)的其他定律決定了電機和鏡子可以移動得多快。通常,在電機還遠遠沒有用完其可以產(chǎn)生更大的掃描速度的扭矩之前,系統(tǒng)中的共振就已經(jīng)導(dǎo)致投影的圖像變得扭曲。
通過提升精度、速度和激光功率,掃描振鏡已經(jīng)成為激光加工中一項非常重要的工具。其市場已經(jīng)從傳統(tǒng)打標(biāo)和快速成型的應(yīng)用范圍擴展到多個領(lǐng)域的激光材料加工,包括切割、焊接、表面處理、聚合物焊接和其他應(yīng)用。掃描振鏡技術(shù)與創(chuàng)新的機械電子設(shè)計理念,特別是用于鏡面技術(shù)的新材料和智能解決方案,已經(jīng)適應(yīng)了新的市場要求。高亮度激光源為掃描振鏡開啟了光明的未來。

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