光學(xué)掃描振鏡技術(shù)解析
打標(biāo)應(yīng)用中,掃描振鏡采用的反射鏡類型包含有石英基底材料,厚度在2.0和7.0mm之間,這取決于反射鏡尺寸和角加速度。電解質(zhì)鍍膜在對應(yīng)的波長范圍內(nèi)(例如,對于高功率半導(dǎo)體激光器和入射角兩側(cè)偏轉(zhuǎn)范圍超過12時,在780nm和980nm之間)提供足夠的反射率(>98.0%)。
振鏡的工作原理
振鏡掃描式打標(biāo)頭主要由XY掃描鏡、場鏡、振鏡及計算機控制的打標(biāo)軟件等構(gòu)成。其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡(掃描鏡)上,用計算機控制反射鏡的反射角度,這兩個反射鏡可分別沿X、Y軸掃描,從而達到激光束的偏轉(zhuǎn),使具有一定功率密度的激光聚焦點在打標(biāo)材料上按所需的要求運動,從而在材料表面上留下永久的標(biāo)記,聚焦的光斑可以是圓形或矩形。
在振鏡掃描系統(tǒng)中,可以采用矢量圖形及文字,這種方法采用了計算機中圖形軟件對圖形的處理方式,具有作圖效率高,圖形精度好,無失真等特點,極大的提高了激光打標(biāo)機的質(zhì)量和速度。同時振鏡式打標(biāo)也可采用點陣式打標(biāo)方式,采用這種方式對于在線打標(biāo)很適用,根據(jù)不同速度的生產(chǎn)線可以采用一個掃描振鏡或兩個掃描振鏡,與前面所述的陣列式打標(biāo)相比,可以標(biāo)記更多的點陣信息,對于標(biāo)記漢字字符具有更大的優(yōu)勢。
掃描振鏡技術(shù)
一套基本的x-y掃描裝置看起來很簡單:兩塊反射鏡,由電機驅(qū)動,可將入射激光束反射到特定區(qū)域(工作區(qū)域)的任何點。一組平場(f- )透鏡確保焦點在工作區(qū)域平面內(nèi)(二軸系統(tǒng),如圖1),對基本的Nd:YAG激光器來說,典型的工作范圍為40×40平方毫米(ff- =100 毫米)至180×180 平方毫米(ff- =254 毫米;對于高級諧波激光器和二極管激光器,其工作范圍為40×40 平方毫米(ff- =100 毫米)至120×120平方毫米(ff- =163 毫米),具體取決于平場透鏡的焦距。顯然,所需工作范圍越大,工作距離越長。如果在掃描振鏡前端的激光光路中,使用聚焦透鏡和可移動透鏡的組合來代替平場透鏡,工作范圍和工作距離還會進一步增加(三軸系統(tǒng),如圖2)。該裝置可使工作范圍達到1200×1200平方毫米,工作距離達到1500毫米。
在多種應(yīng)用場合中,要求較高的定位速度。比如,當(dāng)f- 透鏡焦距長度達163mm時,在120×120mm2的工作區(qū)域內(nèi)掃描速度可達10 m/s。簡單的幾何計算表明,振鏡鏡面較小的角度偏差可能導(dǎo)致激光光斑在工作平面上出現(xiàn)較大的錯位。因此,不管對振鏡驅(qū)動、鏡面,還是反射鏡安裝架來說,高級別的定位精度是必須的。同時,振鏡電機和驅(qū)動器電子器件會發(fā)熱,產(chǎn)生熱漂移,導(dǎo)致上述定位偏差的發(fā)生。新特光電提供的振鏡具有完美的動態(tài)響應(yīng)特性。軸向預(yù)置高精度軸承保證無反向間隙,高強度且低摩擦,使用壽命長!而且除了高精度光學(xué)位置檢測系統(tǒng)具有高重復(fù)性和低漂移特性外,還配備加熱器和溫度傳感器,讓振鏡即使在異常波動環(huán)境中也能保持良好的溫度特性,保證了長期工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性。
振鏡掃描式打標(biāo)因其應(yīng)用范圍廣,可進行矢量打標(biāo)和點陣打標(biāo),標(biāo)記范圍可調(diào),而且具有響應(yīng)速度快、打標(biāo)速度高、打標(biāo)質(zhì)量較高、光路密封性能好、對環(huán)境適應(yīng)性強等優(yōu)勢已成為主流產(chǎn)品,并被認為代表了未來激光打標(biāo)機的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。