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打标振镜、场镜、扩束镜、激光器的选择·····
发布时间:2022-02-24 15:02:06浏览次数:

  关于这四者之间的关系,好多人搞不清,包括一部分的设备公司,很多都是等到出现问题了才来问我,问我的时候我说光是简简单单几句话讲不清楚,他们就给我打电话,我每次给他们讲完之后,不少人转眼有忘记了,过了一段时间又来问我。跟客户讲解这四者之间都 关系到今天粗略估计,应该有100次以上了,我觉得我需要花一点时间把这些写出来了。

    1、激光器出射光(Output beam diameter),这个应该好理解,就是从激光器输出的光斑有多大。这种光束一般是经过准直的光,而那些没有经过准直的光,就是我们平常说的QBH接口的激光器出来的光就不能使用这个公式了,这一点我们需要注意。

 2、 扩束镜(beam expender),顾名思义,扩束镜的就是把激光光束扩大的一个光学器件。激光的束腰半径与发散角的乘积是一个定值。一束激光经过一个X倍的扩束镜,其束腰半径增大X倍,但是光束的发散角缩小为原来的1/X。有人问:发散角缩小有什么好处?告诉你,发散角小的激光光束,经过同样规格的聚焦镜,得到的聚焦点会更小。但是对于扩束镜的作用,很多客户了解不深,没有几个能说清楚的。我这里简单说一下:

 

第一:使聚焦效果更好,得到更小的聚焦光斑。记住,倍数越大的扩束镜出来的光经聚焦镜聚焦的效果更好。

第二:使能量均匀分散,使到达振镜片或者反射镜的能量密度降低,使振镜片或者45度反射镜片更耐用。

第三:放大光束,这个主要是体现在激光表演系统中,虽然我们在工业加工系统中,每次都放大光束,但是我们的目的不只是放大光束而是前两个目的,而激光表演系统中用扩束镜的目的就是放大光束。

 3、振镜(galvanometer),说到底就是两个电流表+指针绑X\Y镜片,而我们说的振镜光斑数(10光斑  12光斑  20光斑等)就是说这个振镜片的面积能够反射多大的光束。振镜镜片越小,所能反射的光束就越小;振镜镜片越大,所能反射的光束就越大。但是我们要注意,振镜的镜片越大,那么振镜镜片的重量就越大,重量越大的东西运动的时候,惯性就越大,惯性越大必然导致我们振镜的速度就快不起来。为什么选大振镜片?是因为为了得到发散角更小的光束,就会使用大倍数扩束镜,而使用大倍数扩束镜,那么必然会出来大光束,大光束就一定要相应的振镜片来反射。记住一点:线条精细度和打标速度是一个矛盾体,我们只能根据需要去取舍,不能两者都求最好。

 4、场镜(scan lens) ,说得简单点就是一个聚焦镜,说得复杂点就是在其焦距位置一个规定的平面内的每个点都是聚焦点的透镜,当然这个说法不严谨,但是基本就是这个意思。场镜有一个参数,叫入射光瞳(Full Beam Diameter) ,也叫入瞳。对于入瞳,我们要求场镜的入瞳≥振镜的光斑,如果场镜入瞳小于振镜的光斑,那么就有可能出现,打标到场镜边缘的时候,边缘会打标明显浅于中间位置,甚至出现能打到的范围会小于场镜标称的范围。

       上面讲了一些基础的东西,现在开始讲这四者之间的关系。

         激光器出射光x扩束镜的倍数≤振镜的光斑数≤场镜的入瞳

        在追求速度的情况下,我们尽量让振镜的光斑数小一点。

        在追求精度的情况下,我们要求振镜光斑数和场镜的入瞳要大一点。

        

实例说明:  

 1、假如一个客户要求CO2激光器打标机来做流水线打标,只是要求打上生产日期和批号,线条粗一点关系不大,选用的激光器为新锐Vi30,那么我们一般建议:选用3倍的CO2扩束镜,10光斑的振镜,普通14入瞳的CO2场镜即可。

 2、假如客户还是用新锐Vi30激光器,要求打标稍微精细,那么我建议用4CO2扩束镜,12光斑振镜,常规14入瞳的CO2场镜即可。

 3、假如客户用热刺V2型的玻璃管做飞行打标机,要求速度快,我们就选用2倍扩束镜,10光斑振镜,普通14入瞳的CO2场镜即可。

 4、假如客户用热刺V2型的玻璃管要求做精细打标,我们可以给客户配4倍扩束镜,20光斑振镜,特殊的20入瞳的CO2场镜(这种场镜一般为进口的,场镜镜片一般在60mm左右),如果这个精度还不够的话,那么我们建议客户用:6CO2扩束镜+30光斑CO2振镜+30入瞳的CO2场镜(注:这种场镜都是进口的,镜片一般为75mm左右)


                                                     作者:汉能光电科技有限公司


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