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振鏡篇:激光振鏡工作原理

激光打標設備的核心是激光打標控制系統(tǒng)和激光打標頭,因此,激光打標的發(fā)展歷程就是打標控制系統(tǒng)和激光打標頭的發(fā)展過程。從 1995 年起,在激光打標領域就經(jīng)歷了大幅面時代、 轉(zhuǎn)鏡時代和振鏡時代, 控制方式也完成了從軟件直接控制到上下位機控制到實時處理、分時復用的一系列演變,如今,半導體激光器、光纖激光器、乃至紫外激光的出現(xiàn)和發(fā)展又對光學過程控制提出了新的挑戰(zhàn) ,振鏡式激光打標頭 (振鏡式掃描系統(tǒng) )是最新產(chǎn)品。

1998 年,振鏡式掃描系統(tǒng)在中國的大規(guī)模應用開始到來。所謂振鏡,又可以稱之為電流表計, 它的設計思路完全沿襲電流表的設計方法, 鏡片取代了表針, 而探頭的信號由計算機控制的 -5V 5V -10V +10V 的直流信號取代, 以完成預定的動作。 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)的掃描速度和重復定位精度達到一個新的水平。

激光振鏡
振鏡掃描式打標頭主要由
振鏡掃描式打標頭主要由 XY 掃描鏡、場鏡、振鏡及計算機控制的打標軟件等構(gòu)成。根據(jù)激光波長的不同選用相應的光學元器件。 相關(guān)的選件還包括激光擴束鏡、 激光器等。 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記, 聚焦的光斑可以是圓形或矩形,其原理如右圖所示。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的質(zhì)量和速度。 同時振鏡式打標也可采用點陣式打標方式, 采用這種方式對于在線打標很適用,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相比, 可以標記更多的點陣信息, 對于標記漢字字符具有更大的優(yōu)勢。

振鏡掃描式打標因其應用范圍廣,可進行矢量打標和點陣打標,標記范圍可調(diào),而且具有響應速度快、打標速度高(每秒鐘可打標幾百個字符)、打標質(zhì)量較高、光路密封性能好、 對環(huán)境適應性強等優(yōu)勢已成為主流產(chǎn)品, 并被認為代表了未來激光打標的發(fā)展方向, 具有廣闊的應用前景。
激光打標頭
雙打標頭(雙頭打標頭,雙頭)

雙打標頭由兩個掃描頭組成, 一路激光束進入打標頭后通過光學組合分成兩路激光束,專用的雙頭打標軟件分別控制雙頭工作, 其打標效率是單頭的二倍, 同時打標面積也是單頭的二倍,特別適合要求快速和大面積打標的場所。雙打標頭的技術(shù)參數(shù)與上面的單打標頭一樣,但打標面積就是單打標頭的兩倍,如單打標頭的打標面積是 100x100mm ,對應的雙打標頭的打標面積則是 200x100mm 。
光學元件
我們精確優(yōu)化并調(diào)試所有的光學元件,保證達到最佳的聚焦質(zhì)量和穩(wěn)定的過程參數(shù)。我們提供的光學產(chǎn)品有緊湊設計的物鏡, 包括標準物鏡的轉(zhuǎn)接件, 還提供各種波長, 功率密度,焦距和視場的光學元件。

數(shù)字激光打標頭
數(shù)字打標頭與傳統(tǒng)的模擬打標頭比較,具有體積小、掃描速度快、抗干擾能力強的顯著特點,主要應用于光纖激光打標機、端泵固體激光打標機和飛行激光打碼機中。
振鏡
產(chǎn)品特點:
1、 與傳統(tǒng)在線墨水噴碼方法相比, 激光在線打標具有速度更快 (高達 100 /分鐘) 、
效率更高、防偽效果顯著、符合歐洲環(huán)保標準、運行費用極低等優(yōu)點。
2、飛行打標頭可以與各類激光器配合,制作飛行激光打標機。
3、操作簡便、應用領域廣泛、適應多種材料的打標。
應用行業(yè):
由飛行打標頭制造的激光飛行打標機可廣泛應用于醫(yī)藥、個人護理品、煙草、食品飲料包裝、酒類、乳制品、服裝輔料、皮革、電子元器件、化工建材產(chǎn)品等領域的生產(chǎn)及有效
日期、 批號、 班次、 廠家名稱和標識等圖形和文字的標記。 適用于絕大多數(shù)材料的在線打標,如紙質(zhì)包裝、皮革布料、有機玻璃、樹脂塑膠材料、竹木制品、有鍍層的金屬、
PCB 板等。
典型應用
打孔、切割和焊接
激光深雕
快速成型,快速加工
微結(jié)構(gòu)
三維工件處理

工作原理
激光振鏡在掃描過程中,裝置里的發(fā)散鏡片相對于聚焦鏡片由馬達驅(qū)動實現(xiàn)在光軸上動態(tài)精準定位。 這個過程改變系統(tǒng)總的焦距, 并與掃描偏轉(zhuǎn)鏡片同步工作, 因此可以將二維掃描擴展成三維掃描系統(tǒng)。 該裝置可以取代二維掃描應用中價錢昂貴的平場物鏡, 也可以實現(xiàn)三維光束偏轉(zhuǎn)掃描系統(tǒng)。