激光打標(biāo)機(jī)配件中的振鏡的工作原理是什么?
激光振鏡簡(jiǎn)介:
它是激光工業(yè)中使用的掃描振鏡。它的專業(yè)術(shù)語稱為高速掃描振鏡(英文:Galvo掃描系統(tǒng))?!≌耒R掃描打標(biāo)頭主要由XY掃描鏡,物鏡,振鏡和計(jì)算機(jī)控制打標(biāo)軟件組成。
根據(jù)不同的激光波長(zhǎng)選擇相應(yīng)的光學(xué)組件。相關(guān)選項(xiàng)包括激光擴(kuò)束器,激光器等。工作原理是激光束入射到兩個(gè)反射鏡(掃描鏡)上,并且反射鏡的反射角由計(jì)算機(jī)控制。可以分別沿X和Y軸掃描這兩個(gè)反射鏡,以實(shí)現(xiàn)激光束的偏轉(zhuǎn),從而使一定功率密度的激光聚焦點(diǎn)根據(jù)所需的要求在標(biāo)記材料上移動(dòng),從而留下一個(gè) 在材料表面上的永久性標(biāo)記。
聚焦點(diǎn)可以是圓形或矩形。
在振鏡掃描系統(tǒng)中,可以使用矢量圖形和文本。此方法使用計(jì)算機(jī)中的圖形軟件來處理圖形。具有映射效率高,圖形精度好,不失真的特點(diǎn)。保證標(biāo)記質(zhì)量和速度的同時(shí),振鏡式標(biāo)記也可以采用點(diǎn)矩陣標(biāo)記法。此方法非常適合在線標(biāo)記。根據(jù)不同速度的生產(chǎn)線,可以使用一個(gè)掃描振鏡或兩個(gè)掃描振鏡。與數(shù)組標(biāo)記相比,它可以標(biāo)記更多的點(diǎn)矩陣信息,在標(biāo)記漢字方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。
振鏡掃描打標(biāo)由于其應(yīng)用范圍廣,可以進(jìn)行矢量打標(biāo)和點(diǎn)陣打標(biāo),打標(biāo)范圍可調(diào),響應(yīng)速度快,打標(biāo)速度快(每秒可以打數(shù)百個(gè)字符), 打標(biāo)質(zhì)量高,光路密封性能好,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)已成為主流產(chǎn)品,被認(rèn)為是未來激光打標(biāo)的發(fā)展方向,具有廣闊的應(yīng)用前景。
激光打標(biāo)機(jī)振鏡構(gòu)成:機(jī)械手,鏡頭(馬達(dá))。
鏡頭的基本結(jié)構(gòu):振動(dòng)透鏡由定子,轉(zhuǎn)子和檢測(cè)傳感器組成。檢流計(jì)透鏡使用永磁體作為磁芯,檢測(cè)傳感器模仿檢流計(jì)作為電容傳感器,數(shù)字檢流計(jì)是光柵尺檢測(cè)傳感器。
電容傳感器是電動(dòng)機(jī)搖擺時(shí)傳感器電容的很小變化。電容的變化被轉(zhuǎn)換成電信號(hào),該電信號(hào)被反饋到控制器,然后執(zhí)行閉環(huán)控制。光柵尺通過光柵尺測(cè)量實(shí)際的偏轉(zhuǎn)視點(diǎn),然后將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),并將其反饋給機(jī)械手進(jìn)行閉環(huán)控制。動(dòng)圈式是因?yàn)檗D(zhuǎn)子是線圈,并且線圈尺寸較大且慣性較大,不利于快速響應(yīng),因此根本不使用。動(dòng)磁式緊密地安裝在旋轉(zhuǎn)軸上,體積小且慣性小,因此快速響應(yīng)功能出色。
激光
振鏡原理:輸入位置信號(hào)后,回轉(zhuǎn)馬達(dá)(激光振鏡)將根據(jù)一定電壓和角度的轉(zhuǎn)換比回轉(zhuǎn)一定角度。整個(gè)過程采用閉環(huán)反饋控制,由位置傳感器,誤差放大器,功率放大器,位置識(shí)別器和電流積分器等五個(gè)控制電路組合而成。數(shù)碼激光振鏡激光模擬振鏡原則上,模擬信號(hào)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
電機(jī)的基本工作原理:
電動(dòng)機(jī)基于磁場(chǎng),并利用電磁感應(yīng)完成能量轉(zhuǎn)換。因此,它必須具有傳導(dǎo)磁通量的磁路和傳導(dǎo)電流的電路。電動(dòng)機(jī)執(zhí)行能量轉(zhuǎn)換時(shí),應(yīng)具有兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的主要部分:建立激勵(lì)磁場(chǎng)的部分和被感應(yīng)的部分。運(yùn)動(dòng)的一個(gè)稱為轉(zhuǎn)子,停止的一個(gè)稱為定子。發(fā)電機(jī)從機(jī)械系統(tǒng)吸收機(jī)械能,然后將電能輸出到電氣系統(tǒng)。 電機(jī)從電氣系統(tǒng)吸收電能,并向機(jī)械系統(tǒng)輸出機(jī)械能。電機(jī)內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)換過程在存在電能,機(jī)械能,磁場(chǎng)能和熱能,在此期間,電動(dòng)機(jī)內(nèi)部能量損失會(huì)產(chǎn)生熱能,在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)將其小化。
對(duì)于電動(dòng)機(jī),從電源輸入的能量=耦合電磁場(chǎng)中的增量能量存儲(chǔ)+電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部能量損失+輸出機(jī)械能,對(duì)于發(fā)電機(jī),從機(jī)械系統(tǒng)輸入的機(jī)械能= 耦合電磁場(chǎng)中的增量能量存儲(chǔ)+電動(dòng)機(jī)內(nèi)部損耗能量+輸出功率。
電機(jī)分類
:普通電動(dòng)機(jī)分為四類:通信電動(dòng)機(jī),直流電動(dòng)機(jī),交直流電動(dòng)機(jī)和專用電動(dòng)機(jī)。通信電動(dòng)機(jī)包括同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)。
專用電動(dòng)機(jī)包括測(cè)功機(jī),同步攝像機(jī)調(diào)整,進(jìn)給攝像機(jī),微型專用電動(dòng)機(jī)和其他專用電動(dòng)機(jī)。
激光打標(biāo)機(jī)鏡頭屬于其他專用馬達(dá)在回轉(zhuǎn)馬達(dá)。機(jī)械手的基本需求:由于激光打標(biāo)機(jī)X和Y偏轉(zhuǎn)的共同作用將光反射到工作表面上,以進(jìn)行精確雕刻。和振鏡操縱由計(jì)算機(jī)以開環(huán)方式控制。因此,要求必須是線性的,即輸入信號(hào)和偏轉(zhuǎn)視點(diǎn)之間的線性關(guān)系。因?yàn)檎耒R是高速精密機(jī)器,所以從工作狀態(tài)到另一狀態(tài)的加速度越大越好。
數(shù)字激光振鏡
目前,我國(guó)使用的激光振鏡均為模擬激光振鏡。該實(shí)現(xiàn)主要使用模擬設(shè)備。由于模擬設(shè)備容易受到周圍環(huán)境的電磁輻射的影響,因此會(huì)有散射點(diǎn),曲線和填充物。定期著色等現(xiàn)象。國(guó)產(chǎn)模擬激光振鏡的速度比國(guó)外慢,其小階躍響應(yīng)時(shí)間超過300um。數(shù)字激光振鏡使用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算以控制電動(dòng)機(jī),可以有效地抑制環(huán)境干擾,即使工作環(huán)境中存在嚴(yán)重的電磁干擾也可以正常使用。該系統(tǒng)采用國(guó)外控制技術(shù),系統(tǒng)響應(yīng)速度非常高,基本超過了國(guó)內(nèi)同類的振鏡系統(tǒng)。電機(jī)采用特殊技術(shù),使用壽命長(zhǎng),性能穩(wěn)定可靠。
掃描激光振鏡:
高速掃描激光振鏡系統(tǒng)是專門為光學(xué)掃描應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電機(jī)部分使用高精度位置傳感器。主要用于光束的快速精確定位。高速激光振鏡是多年工業(yè)激光振鏡掃描系統(tǒng)開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。電機(jī)是專門為鏡頭負(fù)載設(shè)計(jì)的,以實(shí)現(xiàn)佳的掃描性能。軸承零件的特殊處理能夠長(zhǎng)期不間斷地運(yùn)行。
軸承的特殊設(shè)計(jì)可使系統(tǒng)達(dá)到高的動(dòng)態(tài)性能和共振特性。國(guó)際領(lǐng)先的數(shù)字控制方法可以有效避免工作環(huán)境中的各種電磁干擾,先進(jìn)的控制算法可以確保系統(tǒng)具有更快的響應(yīng)速度。高速掃描激光振鏡中使用的光電傳感器具有高分辨率,非常好的重復(fù)性和非常小的漂移。電機(jī)具有加熱裝置和溫度傳感器,在環(huán)境波動(dòng)的情況下仍能穩(wěn)定工作。綜上所述,高速掃描激光振鏡可以確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。