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解說激光打標機光路傳輸系統
閱讀:434 發布時間:2021-9-22,要想激光打標機打標效果好、工作效力高,就必要有高質量的激光束,并且要確保激光打標的高精度。這就要求我們對激光打標機光路傳輸系統有深入的了解。
一般將激光器輸出窗口外到聚焦之前的光路稱為光路傳輸系統,也有人將聚焦系統包含進來一起稱為光路傳輸系統。下面采用后者含義。燈泵浦固體激光打標機的光路傳輸系統較為典型,以它為例加以介紹。
燈泵浦固體激光打標機的光路傳輸系統主要由準直擴束系統、振鏡掃描系統和場鏡聚焦系統組成。
1、準直擴束系統
在去除性激光加工中,要求激光具有高的功率(能量)密度,小的聚焦光斑。雖然激光束的發散角很小,但仍然有幾個毫弧度,發散角的存在直接影響聚焦效果。擴束器的用途是壓縮光束的發散角和增大光束的直徑,以減小聚焦光斑尺寸,對采用掃描振鏡的系統,還可以降低振鏡上的激光功率密度,防止振鏡被打壞。激光打標機多采用倒置的伽利略望遠系統作為準直擴束系統,其產品稱為擴束鏡。擴束鏡又分為可調倍數和固定倍數兩種,燈泵浦固體激光打標機一般采用固定倍數擴束鏡。
2、場鏡聚焦系統
激光束經過振鏡掃描,若用普通透鏡聚焦,則掃描的焦平面將是一個扇形面,與待加工的平面不重合。只有加平場透鏡加以矯正,才能在整個掃描范圍內,使聚焦光斑均勻,直徑不變,在焦平面內光斑進行掃描時有足夠大的視場。理想光學系統的像高與入射角的正切值成正比,通過引入桶形畸變,得到鏡頭的像高與入射角成正比,可實現打標速度的線性控制。
3、振鏡掃描系統
光學掃描器采用動磁式和動圈式偏轉工作方式的伺服電動機驅動,具有掃描角度大、峰值力矩大、負載慣量大、機電時間常數小、工作速度快、穩定可靠等優點。精密軸承消隙機構提供了超低軸向和徑向跳動誤差;電子扭力棒取代傳統彈性材料扭力棒,大大延長了使用壽命,提高了長期工作的可靠性;任意位置零功率保持工作原理既降低使用功耗,又減少器件的發熱效應,省卻了恒溫裝置;*的高穩定性精密位置檢測傳感技術提供高線性度、高分辨率、高重復性、低漂移的性能。
光學掃描器分為x軸方向掃描系統和Y軸方向掃描系統,每個伺服電動機軸上固定著激光反射鏡片。每個伺服電動機分別由計算機發出指令控制其掃描軌跡。