關(guān)于這四者之間的關(guān)系,好多人搞不清,包括一部分的設(shè)備公司,很多都是等到出現(xiàn)問(wèn)題了才來(lái)問(wèn)我,問(wèn)我的時(shí)候我說(shuō)光是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單幾句話(huà)講不清楚,他們就給我打電話(huà),我每次給他們講完之后,不少人轉(zhuǎn)眼有忘記了,過(guò)了一段時(shí)間又來(lái)問(wèn)我。跟客戶(hù)講解這四者之間都 關(guān)系到今天粗略估計(jì),應(yīng)該有100次以上了,我覺(jué)得我需要花一點(diǎn)時(shí)間把這些寫(xiě)出來(lái)了。
1、激光器出射光(Output beam diameter),這個(gè)應(yīng)該好理解,就是從激光器輸出的光斑有多大。這種光束一般是經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的光,而那些沒(méi)有經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直的光,就是我們平常說(shuō)的QBH接口的激光器出來(lái)的光就不能使用這個(gè)公式了,這一點(diǎn)我們需要注意。
2、 擴(kuò)束鏡(beam expender),顧名思義,擴(kuò)束鏡的就是把激光光束擴(kuò)大的一個(gè)光學(xué)器件。激光的束腰半徑與發(fā)散角的乘積是一個(gè)定值。一束激光經(jīng)過(guò)一個(gè)X倍的擴(kuò)束鏡,其束腰半徑增大X倍,但是光束的發(fā)散角縮小為原來(lái)的1/X。有人問(wèn):發(fā)散角縮小有什么好處?告訴你,發(fā)散角小的激光光束,經(jīng)過(guò)同樣規(guī)格的聚焦鏡,得到的聚焦點(diǎn)會(huì)更小。但是對(duì)于擴(kuò)束鏡的作用,很多客戶(hù)了解不深,沒(méi)有幾個(gè)能說(shuō)清楚的。我這里簡(jiǎn)單說(shuō)一下:
第一:使聚焦效果更好,得到更小的聚焦光斑。記住,倍數(shù)越大的擴(kuò)束鏡出來(lái)的光經(jīng)聚焦鏡聚焦的效果更好。
第二:使能量均勻分散,使到達(dá)振鏡片或者反射鏡的能量密度降低,使振鏡片或者45度反射鏡片更耐用。
第三:放大光束,這個(gè)主要是體現(xiàn)在激光表演系統(tǒng)中,雖然我們?cè)诠I(yè)加工系統(tǒng)中,每次都放大光束,但是我們的目的不只是放大光束而是前兩個(gè)目的,而激光表演系統(tǒng)中用擴(kuò)束鏡的目的就是放大光束。
3、振鏡(galvanometer),說(shuō)到底就是兩個(gè)電流表+指針綁X\Y鏡片,而我們說(shuō)的振鏡光斑數(shù)(10光斑 12光斑 20光斑等)就是說(shuō)這個(gè)振鏡片的面積能夠反射多大的光束。振鏡鏡片越小,所能反射的光束就越?。徽耒R鏡片越大,所能反射的光束就越大。但是我們要注意,振鏡的鏡片越大,那么振鏡鏡片的重量就越大,重量越大的東西運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,慣性就越大,慣性越大必然導(dǎo)致我們振鏡的速度就快不起來(lái)。為什么選大振鏡片?是因?yàn)闉榱说玫桨l(fā)散角更小的光束,就會(huì)使用大倍數(shù)擴(kuò)束鏡,而使用大倍數(shù)擴(kuò)束鏡,那么必然會(huì)出來(lái)大光束,大光束就一定要相應(yīng)的振鏡片來(lái)反射。記住一點(diǎn):線(xiàn)條精細(xì)度和打標(biāo)速度是一個(gè)矛盾體,我們只能根據(jù)需要去取舍,不能兩者都求最好。
4、場(chǎng)鏡(scan lens) ,說(shuō)得簡(jiǎn)單點(diǎn)就是一個(gè)聚焦鏡,說(shuō)得復(fù)雜點(diǎn)就是在其焦距位置一個(gè)規(guī)定的平面內(nèi)的每個(gè)點(diǎn)都是聚焦點(diǎn)的透鏡,當(dāng)然這個(gè)說(shuō)法不嚴(yán)謹(jǐn),但是基本就是這個(gè)意思。場(chǎng)鏡有一個(gè)參數(shù),叫入射光瞳(Full Beam Diameter) ,也叫入瞳。對(duì)于入瞳,我們要求場(chǎng)鏡的入瞳≥振鏡的光斑,如果場(chǎng)鏡入瞳小于振鏡的光斑,那么就有可能出現(xiàn),打標(biāo)到場(chǎng)鏡邊緣的時(shí)候,邊緣會(huì)打標(biāo)明顯淺于中間位置,甚至出現(xiàn)能打到的范圍會(huì)小于場(chǎng)鏡標(biāo)稱(chēng)的范圍。
上面講了一些基礎(chǔ)的東西,現(xiàn)在開(kāi)始講這四者之間的關(guān)系。
激光器出射光x擴(kuò)束鏡的倍數(shù)≤振鏡的光斑數(shù)≤場(chǎng)鏡的入瞳
在追求速度的情況下,我們盡量讓振鏡的光斑數(shù)小一點(diǎn)。
在追求精度的情況下,我們要求振鏡光斑數(shù)和場(chǎng)鏡的入瞳要大一點(diǎn)。
實(shí)例說(shuō)明:
1、假如一個(gè)客戶(hù)要求CO2激光器打標(biāo)機(jī)來(lái)做流水線(xiàn)打標(biāo),只是要求打上生產(chǎn)日期和批號(hào),線(xiàn)條粗一點(diǎn)關(guān)系不大,選用的激光器為新銳Vi30,那么我們一般建議:選用3倍的CO2擴(kuò)束鏡,10光斑的振鏡,普通14入瞳的CO2場(chǎng)鏡即可。
2、假如客戶(hù)還是用新銳Vi30激光器,要求打標(biāo)稍微精細(xì),那么我建議用4倍CO2擴(kuò)束鏡,12光斑振鏡,常規(guī)14入瞳的CO2場(chǎng)鏡即可。
3、假如客戶(hù)用熱刺V2型的玻璃管做飛行打標(biāo)機(jī),要求速度快,我們就選用2倍擴(kuò)束鏡,10光斑振鏡,普通14入瞳的CO2場(chǎng)鏡即可。
4、假如客戶(hù)用熱刺V2型的玻璃管要求做精細(xì)打標(biāo),我們可以給客戶(hù)配4倍擴(kuò)束鏡,20光斑振鏡,特殊的20入瞳的CO2場(chǎng)鏡(這種場(chǎng)鏡一般為進(jìn)口的,場(chǎng)鏡鏡片一般在60mm左右),如果這個(gè)精度還不夠的話(huà),那么我們建議客戶(hù)用:6倍CO2擴(kuò)束鏡+30光斑CO2振鏡+30入瞳的CO2場(chǎng)鏡(注:這種場(chǎng)鏡都是進(jìn)口的,鏡片一般為75mm左右)
作者:漢能光電科技有限公司
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