扫描振镜的加工范围,聚焦光斑的约束因素,场镜 ,扩束镜 ,fθ透镜
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关于打标机中振镜的那些事激光器中的振镜是一种光学元件,它用于控制激光束的方向和位置。
振镜通常是平面镜或反射镜,它们可以被精确地调整以改变激光束的传播方向。
这对于许多应用来说非常重要,包括激光切割、激光打印、激光雷达、光学通信和科学研究等领域。
振镜通常由具有高反射率的镜子制成,以确保激光光束被完全反射,而不是被吸收或散射。
它们可以安装在激光系统中的可调支架上,通过旋转或倾斜振镜来控制激光束的方向。
此外,振镜通常与电机、传感器和控制系统结合使用,以实现精确的位置和方向调整。
在某些情况下,激光系统可能需要多个振镜来实现更复杂的光路控制。
振镜的准确控制对于确保激光系统的性能和稳定性非常重要,因此它们在许多高精度应用中都扮演着关键角色。
振镜的型号和规格多种多样,具体选择取决于应用需求和系统设计。
以下是一些常见的振镜型号和类型:平面振镜(Flat Mirror):平面振镜是最简单和常见的振镜类型,它们用于改变激光束的传播方向。
它们通常由具有高反射率的光学材料制成,如金属或介质镜片。
扫描振镜(Scanning Mirror):扫描振镜通常设计成可旋转或倾斜,以扫描激光束在一个平面上的位置。
它们在激光雷达、光学扫描和显微镜等应用中广泛使用。
声光振镜(Acousto-Optic Modulator, AOM):声光振镜使用声波来改变光的折射角度,从而实现光的偏转或调制。
它们通常用于光学通信、频谱分析和激光调制应用。
电光振镜(Electro-Optic Modulator, EOM):电光振镜使用电场来改变光的折射性质,允许实时调制光的偏振或强度。
它们在通信、光学成像和科学研究中有广泛应用。
共振振镜(Resonant Mirror):共振振镜是特殊设计的振镜,其振动频率与激光波长相匹配。
它们用于增强某些光谱测量和光谱学应用。
二维振镜(2D Mirror):二维振镜可以在水平和垂直方向上移动,允许控制激光束的位置和方向,适用于复杂的激光扫描和定位任务。
本技术新型公开了一种振镜式激光扫描实验教学装置,包括相互垂直布置的X轴导轨和Y轴导轨;以及沿光路依次布置的激光器、扩束镜、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、F-theta透镜和投影屏;其中,激光器、扩束镜、X轴扫描振镜滑动安装在X轴导轨上,Y轴扫描振镜、F-theta透镜和投影屏滑动安装在Y轴导轨上。
本技术新型把传统的工业打标引入实验教学领域,能够将输入于电脑的二维图像用激光高速准确的输出。
技术要求1.一种振镜式激光扫描实验教学装置,其特征在于,包括相互垂直布置的X轴导轨和Y轴导轨;以及沿光路依次布置的激光器、扩束镜、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、F-theta透镜和投影屏;其中,激光器、扩束镜、X轴扫描振镜滑动安装在X轴导轨上,Y轴扫描振镜、F-theta透镜和投影屏滑动安装在Y轴导轨上。
2.根据权利要求1所述振镜式激光扫描实验教学装置,其特征在于,还设有主控板、D/A转换板以及用于储存待输出参数的上位机;其中主控板与上位机之间通过USB接口通信连接;主控板与D/A转换板之间通过con接口通信连接;X轴扫描振镜以及Y轴扫描振镜的控制电路分别通过对应的con接口接入D/A转换板;激光器的控制电路通过对应的con接口接入主控板。
3.根据权利要求2所述振镜式激光扫描实验教学装置,其特征在于,还设有内置开关电源的控制箱,所述主控板、D/A转换板、X轴扫描振镜以及Y轴扫描振镜的控制电路、激光器的控制电路均安装在该控制箱内,在控制箱的外壳上嵌装有对应的电路接口。
4.根据权利要求3所述振镜式激光扫描实验教学装置,其特征在于,所述开关电源具有三个输出端,其中一个输出端与主控板以及激光器的控制电路供电连接,另外两个输出端与D/A转换板、X轴扫描振镜以及Y轴扫描振镜的控制电路并联供电连接。
5.根据权利要求2所述振镜式激光扫描实验教学装置,其特征在于,所述X轴扫描振镜及Y轴扫描振镜均包括反射镜、扫描电机和控制电路,所述反射镜固定在扫描电机轴上。
激光打标机振镜参数激光打标机是一种可以将激光束聚焦在工件表面上,通过加工的方式来实现材料去除或是颜色变化,从而实现对工件的标记或是加工的一种设备。
而在激光打标机中,振镜也是一个非常重要的组成部分。
振镜是指将激光束反射到工件表面上的光学元件,振镜的性能和参数将直接影响到激光打标机的加工效率和加工质量。
那么,激光打标机振镜参数包括什么呢?首先,振镜的种类和尺寸是一个非常重要的参数。
在激光打标机中,一般会使用扭秤镜或是加速器镜,这两种振镜具有反射率高、惯性小、动态响应快等特点,可以满足激光打标机对高速、高精度的加工要求。
同时,振镜的尺寸也需要考虑到加工的范围和工件的大小,一般而言,振镜的口径越大,加工范围就越广。
其次,振镜的反射率和晶体材料也是激光打标机振镜参数中的重要组成部分。
一般来说,振镜的反射率越高,能量损失就越少,加工效率就越高。
而振镜的晶体材料也是影响反射率的一个因素,一般来说,铜化镁铝石榴石等晶体材料具有优异的反射率和性能。
第三,振镜的扫描角度和工作频率也是影响激光打标机加工效率和精度的重要参数。
一般来说,振镜的扫描角度越大,加工速度就越快,但精度也会有损失。
而工作频率则是指激光束的扫描频率,频率越高,加工密度就越高,但是在实际应用中也要考虑到振镜的可靠性和寿命等问题。
最后,振镜的精度和控制方式也是激光打标机振镜参数中的重要组成部分。
振镜的精度是指它对光束的偏转误差,精度越高,加工质量也越好。
而控制方式则是指振镜的驱动方式和控制器,一般来说,采用闭环控制方式可以提高振镜的稳定性和精度等性能。
综上所述,激光打标机振镜参数包括种类、尺寸、反射率、晶体材料、扫描角度、工作频率、精度和控制方式等多个方面。
在实际应用中,我们需要根据具体加工需求和要求来选择适合的振镜参数,并进行合理的调整和控制,从而达到最佳的加工效果和加工质量。
振镜激光焊接机的结构及优点相对于传统方式,振镜式激光焊接机以高速移动的扫描镜片代替二维工作台,配合强大图形处理功能的专业软件,实现了程序控制的瞬时多点焊接,有效地提高了生产效率和灵活性。
振镜扫描激光点焊机是引进国外先进技术,在关键部件采用优质进口部件生产而成的,焊机使用了扫描镜组的动态焊接工艺,并采用扫描镜片的移动代替工件移动或焊接镜组移动的方式,使振镜镜片在扫描镜头内将激光光束快速在焊点之间切换,焊点之间的距离越大,工件上的焊点数量越多,优势越明显。
采用这种技术,焊接时间可以降低60%。
因此,一个扫描镜组工作站可以代替几个传统的焊接工作站。
激光焊接机系统组成图1 激光焊接机外形该激光焊接机(如图1所示)主要由激光器系统、电源系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统五部分组成。
1. 激光器系统激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氙灯、聚光腔及谐振腔组成。
振镜式激光焊接机激光工作物质为YAG棒。
主要参数如表1所示。
表1 激光器系统主要参数2. 电源系统电源系统主要由主电源、触发电路、控制电路和保护电路等组成,具有过压、过流保护装置,其电源、脉宽和频率均可调,可以根据需要设置输出波形,以便于焊接不同材料。
该电源操作面板具有电流、脉宽频率。
具体技术指标如表2所示。
表2 电源系统技术指标3. 光路及振镜扫描系统(1)光学系统:选用1064nm基于振镜的高精度反射、聚光系统。
(2)扩束镜:选用光束反射前多倍扩束组合透镜。
(3)激光校正:选用0.6328um的He-Ne激光准直系统指示光轴位置,指示光与激光同轴,在加工时可达到寻迹指示的功能,并及时进行精确对位。
(4)高速扫描振镜:是使激光按照预定轨迹运行的执行机构,它主要由高精度电机、电机驱动板、反射镜、F-θ透镜及直流供给电源组成。
其中F-θ透镜为进口配件,焦距f=100 mm (或160mm),工作幅面70mm×70mm(标准)或110mm×110mm(可选配)。
精密激光加工设备振镜扫描系统与视觉定位系统稳定性分析研究1、前言在精密激光加工设备中,振镜扫描加工的方式最为常见,振镜扫描加工的方式具有精度高,速度快,能够满足复杂图形,微小图形加工等特点。
在精密切割领域,需要加工的工件都会有整个产品制程中用于定位的Mark点。
激光加工前会先利用设备自带的CCD相机对Mark点进行拍照,系统根据CCD定位数据进行分析,计算出激光需要切割的产品实际位置。
如果扫描振镜或者视觉定位系统自身的稳定性不好,都会导致最终的产品加工精度稳定性不好。
而扫描振镜的工作方式属于光学镜片的机械运动,其自身的稳定性就存在一定的波动范围。
本文重点探讨在不能改变扫描振镜自身性能的技术上,通过其他硬件设计方案的改变,来消除或者减低扫描振镜长时间工作的误差波动,提高设备长时间加工的稳定性能。
2、旁轴视觉定位激光加工系统应用分析旁轴视觉定位激光加工系统结构如图1,视觉相机设计于扫描振镜旁,激光传输光路(红色线条)和视觉相机光路彼此独立。
扫描振镜的原理是将激光束入射到扫描镜中的两片反射镜上,通过振镜控制卡控制反射镜的偏转度,当两个反射镜分别沿 X、Y 轴运动扫描,从而达到激光束的偏转,使具有一定功率密度的激光聚焦点在加工材料上按照预先规划好的路径运动,进而达到激光切割加工的目的。
理论上扫描振镜中心和相机中心的距离A是固定值,由于激光束通过扫描振镜的2个镜片进行传输反射,当扫描镜的2个反射镜片0点位置变化时,图2中的θ变化就会导致B变化(B=tanθ*F),最终导致扫描振镜中心和相机中心的距离A改变。
最终影响设备定位加工的长期稳定性。
=图1(旁轴设计) 图2(角度偏差示意图)3、XY轴运动平台稳定性测试验证在进行CCD视觉系统稳定性测试分析前,需要确保XY轴运动平台稳定可靠。
利用激光干涉仪对运动平台连续4天进行定位精度和重复定位精度测试,相关测试如下:实验条件:环境温度20℃~22℃;测试仪器:激光干涉仪XL-80XY轴测量行程:300mm通过测试数据判断,XY运动平台精度稳定可靠。
激光器振镜构成准直径场镜概述及解释说明1. 引言1.1 概述激光器是一种能够产生高强度相干光的装置,广泛应用于科学研究、医疗、工业加工和通信等领域。
激光器的核心组件之一是振镜,它起到了控制激光束传输方向和准直度的重要作用。
而构成准直度场镜则在激光系统中起到进一步调整和修正激光束径向分布的关键角色。
1.2 文章结构本文将从三个方面对激光器、振镜以及构成准直度场镜进行深入讨论。
首先,在“2. 激光器”部分,我们将介绍激光器的定义、原理,并对其按照特定标准进行分类。
接着,在“3. 振镜”部分,我们将详细解释振镜的作用原理,并列举常见类型和结构形式。
最后,在“4. 构成准直度场镜”部分,我们将深入探讨构成准直度场镜的定义、作用以及设计特点,并展示它在实际激光系统中的应用情况。
1.3 目的本文的目的是对激光器、振镜和构成准直度场镜进行全面介绍,以便读者能够了解它们的作用、原理和应用。
通过本文的阅读,读者将增加对激光器相关技术的认知,并对振镜和构成准直度场镜在激光系统中的重要性有更深刻的理解。
这对于从事激光领域研究或工程应用的人员来说,将提供宝贵的参考和指导。
2. 激光器2.1 定义和原理激光器是一种将非常纯净且高强度的光束产生出来的装置。
其基本工作原理是通过受激辐射过程实现的,利用外加能量使活性介质中的电子跃迁并产生光子放射。
2.2 激光器的分类根据不同的工作介质和发光方式,激光器可以分为多个类别。
常见的分类有气体激光器、固态激光器、半导体激光器等。
具体而言,它们包括二氧化碳激光器、氦氖激光器、Nd:YAG激光器、掺铒纤维激光器以及半导体二极管激光器等。
2.3 激光器的应用由于其特殊属性,激光器在众多领域中得到了广泛应用。
它们常被用于科学研究、医疗治疗、通信技术、材料加工等行业。
在科学领域中,激光技术被广泛应用于实验室研究、光谱学和物质分析等;在医疗领域中,激光器可用于手术切割、眼科治疗和皮肤美容等;在通信技术方面,激光器则可用于传输大量数据、光纤通信和激光雷达等;在材料加工领域中,激光器常被应用于精密切割、焊接和沥青路面打标记等。
扩束镜参数计算扩束镜是一种光学元件,常用于激光器、光纤通信等领域,用于改变光束的传播特性。
在设计和使用扩束镜时,需要进行一系列参数计算,以确保其性能和效果。
首先,我们需要计算扩束镜的焦距。
焦距是指光线通过扩束镜后的汇聚或发散程度。
对于凸透镜,焦距可以通过以下公式计算:1/f = (n-1) * (1/R1 - 1/R2)其中,f为焦距,n为透镜的折射率,R1和R2分别为透镜的两个曲率半径。
通过测量透镜的曲率半径和折射率,可以得到焦距的数值。
其次,我们需要计算扩束镜的放大倍数。
放大倍数是指光束经过扩束镜后的尺寸变化比例。
对于凸透镜,放大倍数可以通过以下公式计算:M = -f1/f2其中,M为放大倍数,f1为透镜前的焦距,f2为透镜后的焦距。
通过测量透镜的焦距,可以得到放大倍数的数值。
此外,我们还需要计算扩束镜的光斑尺寸。
光斑尺寸是指光束通过扩束镜后的横截面尺寸。
对于凸透镜,光斑尺寸可以通过以下公式计算:D = 2 * f * tan(θ/2)其中,D为光斑尺寸,f为焦距,θ为光束的发散角度。
通过测量焦距和发散角度,可以得到光斑尺寸的数值。
最后,我们需要计算扩束镜的工作距离。
工作距离是指光束从扩束镜出射到达目标位置的距离。
对于凸透镜,工作距离可以通过以下公式计算:L = f * (1 + 1/M)其中,L为工作距离,f为焦距,M为放大倍数。
通过测量焦距和放大倍数,可以得到工作距离的数值。
综上所述,扩束镜参数的计算涉及焦距、放大倍数、光斑尺寸和工作距离等多个方面。
通过测量透镜的曲率半径、折射率、发散角度等参数,可以得到这些数值,从而确保扩束镜的设计和使用符合要求。
在实际应用中,还需要考虑其他因素,如材料的光学性质、透镜的形状和尺寸等,以进一步优化扩束镜的性能和效果。
激光打标机振镜参数1. 激光打标机简介激光打标机是一种利用激光束对物体进行刻印、划线、打孔等加工的设备。
它具有高精度、高速度、高稳定性等优点,在工业生产中得到了广泛应用。
其中,振镜系统是激光打标机的关键部件之一,它能够实现激光束的精确定位和快速扫描。
2. 振镜系统的组成振镜系统主要由两个旋转镜——X轴振镜和Y轴振镜组成。
X轴振镜负责水平方向上的扫描,Y轴振镜负责垂直方向上的扫描。
两个振镜通过电机驱动,在激光打标的过程中,通过不同的控制信号来控制振镜的转动角度,从而实现激光束的两维扫描。
3. 振镜参数的选择3.1 高速振镜和低速振镜激光打标机的振镜系统可以选择不同速度的振镜。
高速振镜适合于需要进行大面积快速刻印的应用,而低速振镜则适合于需要进行精细加工的应用。
在选择振镜参数时,需要根据具体的加工要求来进行调整。
3.2 效率与精度的平衡振镜的精度和扫描速度存在一定的平衡关系。
提高振镜的精度可以获得更清晰、更精细的刻印效果,但会降低扫描速度;而提高扫描速度可以提高生产效率,但可能会牺牲一定的刻印精度。
在实际应用中,需要根据具体的需求来选择适当的参数。
4. 振镜参数的调节4.1 需要调节的参数振镜系统的参数调节主要涉及以下几个方面:•振镜的起始位置:控制振镜的起始位置可以实现对刻印位置的精确定位。
•振镜的角度范围:控制振镜的角度范围可以调整激光束的扫描范围。
•振镜的速度:控制振镜的速度可以实现对刻印速度的调节。
4.2 参数调节的方法参数的调节通常需要借助激光打标机的控制软件进行操作。
通过软件可以实时监测振镜的位置和角度,并进行调整。
在调节参数时,可以根据实际需要进行逐步调试,并观察激光打标的效果,逐步优化参数设置。
5. 振镜系统的维护和保养振镜系统作为激光打标机的核心部件之一,需要进行定期的维护和保养,以确保其正常工作和稳定性能。
以下是一些常见的维护和保养措施:5.1 清洁振镜表面振镜的表面往往会沾有灰尘等杂物,这些杂物会影响激光束的传输和反射。