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激光打标机振镜的工作原理

激光打标机振镜的工作原理

激光打标机振镜系统包括聚焦镜、电机、电机驱动器和固定在电机轴上的反射镜等部分组成,组合在一起统称激光打标机振镜扫描头。其工作原理是:电机驱动器根据其输入的控制信号实现对电机位置的控制,两路电机的相互运动使入射激光的聚焦点在一个X-Y两维平面内运动,F-Theta透镜把激光束聚焦到一个点,使激光能量集中,从而更容易对物体进行加工。扫描头主要功能是在X-Y方向上将入射的一束平行激光进行反射,通过固定在电机轴上的镜片的移动,形成要加工的图形。

如图所示激光打标机振镜工作原理,激光通过入口(入射孔)进入扫描头,然后到达振镜1上的反射镜片,通过此镜片的反射,到达振镜2上的反射镜片,在经此镜片反射,通过聚焦镜聚焦后作用在被加工物体的表面上,由于激光的偏转角是两个振镜上镜片的位置共同决定的,因此要经过对振镜电机位置的控制,完成打标动作。

聚焦镜安装在扫描头的出口位置,通常称为F-Theta透镜,其材料一般为硒化锌。透镜把激光聚焦后作用在物体表面上,正是因为透镜的聚焦作用,才使得把激光束转化成一个点(一般光斑直径小于0.15mm)提高了其能量密度,更容易实现对被加工物体表面的打标,对于F-Theta透镜来说,光束的入射角度和聚焦后作用在物体表面的光斑位置是一一对应的关系。

激光打标机振镜扫描头机械件的设计是根据振镜电机的机械尺寸要求进行的,特别注意的是它的通光孔径和反射镜片一定大于激光的光束直径,如果通光孔径小于光束直径,就会使一部分激光被阻拦到通光孔外面,造成激光功率的浪费,如果反射镜片小于光束直径一方面会造成激光功率的浪费,更重要的是,漏掉的余光可能会直接照射到振镜的驱动卡或附近的信号线上从而造成损坏。满足了上面两条后,还要保证激光束的中心要与通光孔的中心重合,激光入射到第一个振镜反射镜片上时,入射点要在振镜电机的轴线上,否则不但会发生漏光的现象,造成激光器的功率发生浪费或者器件被激光烧坏,还会使加工出来的图形不规则发生歧变。

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