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激光打標(biāo)振鏡原理及故障排除

發(fā)布時(shí)間：2019-02-26 來(lái)源：元祿光電

振鏡簡(jiǎn)單來(lái)講是用在激光行業(yè)的一種掃描振鏡，其專業(yè)名詞叫做高速掃描振鏡Galvo scanning system。其應(yīng)用簡(jiǎn)單的來(lái)講主要用于激光打標(biāo)、激光內(nèi)雕、舞臺(tái)燈光控制、激光打孔等。掃描激光振鏡是打標(biāo)機(jī)的核心部件，打標(biāo)機(jī)的性能主要取決于掃描激光振鏡的性能。

掃描激光振鏡介紹

高速掃描激光振鏡系統(tǒng)是一種專門(mén)為光學(xué)掃描應(yīng)用而設(shè)計(jì)的高性能旋轉(zhuǎn)電機(jī)。電機(jī)部分采用一種高精度的位置傳感器。主要應(yīng)用于對(duì)光束的快速精準(zhǔn)定位。高速激光振鏡是多年的工業(yè)激光振鏡掃描系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。

針對(duì)鏡片負(fù)載而專門(mén)設(shè)計(jì)的電機(jī)能夠到達(dá)最理想的掃描性能。對(duì)軸承部分采用特殊處理，能夠勝任長(zhǎng)期的不間斷運(yùn)行。對(duì)軸承的特殊設(shè)計(jì)能夠使系統(tǒng)達(dá)到最高的動(dòng)態(tài)性能和諧振特性。國(guó)際領(lǐng)先的數(shù)字控制方式能夠有效的避免工作環(huán)境中的各種電磁干擾，先進(jìn)的控制算法能夠確保系統(tǒng)具有更快的響應(yīng)速度。

高速掃描激光振鏡所采用的光電傳感器具有高分辨率和非常好的重復(fù)精度以及非常小的漂移量。電機(jī)具有加熱裝置及溫度傳感器，在環(huán)境波動(dòng)的情況下仍能夠穩(wěn)定的工作。高速掃描激光振鏡能夠保證長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行。

激光振鏡打標(biāo)的原理

其工作原理是將激光束入射到兩反射鏡（掃描鏡）上，用計(jì)算機(jī)控制反射鏡的反射角度，這兩個(gè)反射鏡可分別沿X、Y 軸掃描，從而達(dá)到激光束的偏轉(zhuǎn)，使具有一定功率密度的激光聚焦點(diǎn)在打標(biāo)材料上按所需的要求運(yùn)動(dòng)，從而在材料表面上留下永久的標(biāo)記，聚焦的光斑可以是圓形或矩形，其原理如下圖所示。　

在振鏡掃描系統(tǒng)中，可以采用矢量圖形及文字，這種方法采用了計(jì)算機(jī)中圖形軟件對(duì)圖形的處理方式，具有作圖效率高，圖形精度好，無(wú)失真等特點(diǎn)，極大的提高了激光打標(biāo)的質(zhì)量和速度。同時(shí)振鏡式打標(biāo)也可采用點(diǎn)陣式打標(biāo)方式，采用這種方式對(duì)于在線打標(biāo)很適用，根據(jù)不同速度的生產(chǎn)線可以采用一個(gè)掃描振鏡或兩個(gè)掃描振鏡.

激光打標(biāo)機(jī)振鏡方面常見(jiàn)的故障

1、振鏡電機(jī)不自鎖

先檢查各連接線是否有斷路或短路，連接是否正確，保險(xiǎn)是否完好，確認(rèn)無(wú)誤后，打開(kāi)電源，觀察振鏡驅(qū)動(dòng)板上的指示燈是否亮綠燈或黃燈。若不亮或者亮紅燈，則拔開(kāi)驅(qū)動(dòng)板電源線，用萬(wàn)用表測(cè)量其輸入端各端子的電壓是否為±24V。若電壓正常，側(cè)要再測(cè)試一下帶上驅(qū)動(dòng)板及機(jī)負(fù)載時(shí)，電壓是否正常，如果都不正常，則打開(kāi)控制盒，不帶負(fù)載測(cè)試一下開(kāi)關(guān)電源電壓，如果電壓不正常的話，剛開(kāi)關(guān)電源損壞。電源輸入正常后，連好所有線后，上電，電機(jī)一般會(huì)發(fā)出二聲滴答音，若沒(méi)有響聲，再用手手輕推一下振鏡片，稍有點(diǎn)力度，如果振鏡片沒(méi)自鎖的話，則驅(qū)動(dòng)板壞，當(dāng)然電壓輸出正常的情況下，驅(qū)動(dòng)板燈不亮或者亮紅燈那就是振鏡驅(qū)動(dòng)板或者電機(jī)有問(wèn)題，此時(shí)找一塊確認(rèn)為完好的驅(qū)動(dòng)板，正確連接后，打開(kāi)電源，振鏡電機(jī)還不自鎖，則是振鏡電機(jī)損壞，同理，找一個(gè)確認(rèn)完好的振鏡電機(jī)，接到不上電的驅(qū)動(dòng)板上，打開(kāi)電源，若不上電，振鏡驅(qū)動(dòng)板損壞，如此反復(fù)的接拔線，請(qǐng)務(wù)必在斷電的情況下進(jìn)行的。

2、振鏡電機(jī)有自鎖，但不夠力度

用一塊確認(rèn)完好的振鏡驅(qū)動(dòng)板和一個(gè)完好的振鏡電機(jī)，分別接在待測(cè)試的驅(qū)動(dòng)板和振鏡頭上，正常通電，用手輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)振鏡軸，若變“硬”，則正常；否則，可判定振鏡驅(qū)動(dòng)板和振鏡電機(jī)損壞。

3、振鏡電機(jī)不擺動(dòng)

檢查打標(biāo)卡是否有控制信號(hào)輸出，（注意其信號(hào)為-5V到+5V的直流電壓信號(hào)）若有，則檢查振鏡信號(hào)連接線是否連接完好，確認(rèn)連接無(wú)誤后，打標(biāo)，若仍沒(méi)有擺動(dòng)，則檢查信號(hào)線是否正負(fù)接反或者斷線，否則，則可斷定驅(qū)動(dòng)板損壞。

4、打標(biāo)出現(xiàn)波浪線，打標(biāo)頭機(jī)有輕微的叫聲

振鏡驅(qū)動(dòng)板發(fā)熱量稍高（出現(xiàn)干擾）檢查接地線是否正確接上（最好的接地方法是：X振鏡信號(hào)地，Y振鏡信號(hào)地，屏蔽線，220V電源大地，及打標(biāo)機(jī)殼要連通）,若地線接上后仍有干擾，則首先檢查打標(biāo)卡卡是否正常（檢查方法是用一塊確認(rèn)完好的打標(biāo)卡換上，打標(biāo)看是否仍有干擾），若仍然有干擾，則進(jìn)一步檢查振鏡電機(jī)連接線是否完好，和其它線是否有纏繞，若一切正常，則首先用一塊確認(rèn)完好的振鏡驅(qū)動(dòng)板換上，若沒(méi)干擾，則可斷定振鏡驅(qū)動(dòng)板有問(wèn)題；若有干擾，則振鏡電機(jī)有問(wèn)題。（當(dāng)然公司外出激光維修人員，請(qǐng)確定好，如果客戶的振鏡是三年以前的產(chǎn)品，產(chǎn)品的抵抗干擾能力肯定會(huì)差一點(diǎn)，振鏡打標(biāo)頭周邊如有有手機(jī)信號(hào)，馬達(dá)，電機(jī)，磁場(chǎng)，又或者是Q開(kāi)關(guān)的射頻信號(hào)外露都有可能影響，新的振鏡都有可以發(fā)生這種現(xiàn)象）

5、產(chǎn)生嘯叫

先和第四步一樣，測(cè)試一下打標(biāo)卡信號(hào)，布線，外部干擾等，如果還有嘯叫，則調(diào)試振鏡驅(qū)動(dòng)板的濾波板上電位器，若仍不能消除嘯叫，則需要重新返回公司做精密的調(diào)校。（注意：不能長(zhǎng)時(shí)間處于嘯叫狀態(tài)，以免會(huì)燒壞振鏡電機(jī)）

6、打標(biāo)里不封口或封口過(guò)頭

改變打標(biāo)軟件中“跳轉(zhuǎn)延時(shí)”，出光及關(guān)光等延時(shí)。若任都不行，則是振鏡沒(méi)有完全校正好，應(yīng)該要返回公司，會(huì)返回供應(yīng)商處，有條件的激光維修售后人員可以按照振鏡調(diào)試步驟做一定的調(diào)節(jié)，但要注意有幾個(gè)電位器是不是隨便亂動(dòng)的。

7、打標(biāo)時(shí)，打標(biāo)頭下方，沒(méi)有激光輸出，但激光出光孔有激光

軟件打標(biāo)速度大快，場(chǎng)鏡沒(méi)有安裝，振鏡不動(dòng)且擺的位置不正常，振鏡片脫落，振鏡片臟。前面幾個(gè)問(wèn)題按上面的方法來(lái)處理，振鏡片脫落裂開(kāi)，要返回公司重新?lián)Q上新鏡片并調(diào)試好激光，振鏡片臟用品99%酒精和脫脂棉擦試，如擦拭不了且是振鏡中心部分，或者邊緣部分大1平方毫米則要更換振鏡片與振鏡片脫落一樣處理。

如何避免激光振鏡的二次污染

在一般功率輸出的激光器中，所有的鏡片大都會(huì)由于制造工藝的原因或受外界污染等因素導(dǎo)致鏡片對(duì)特定的激光波長(zhǎng)吸收大，久而久之使鏡片壽命縮短，由于鏡片的損壞而造成影響使用甚至停機(jī)的情況時(shí)有發(fā)生。

鏡片對(duì)激光波長(zhǎng)吸收的增加會(huì)引起不均勻加熱導(dǎo)致鏡片的反射，折射率產(chǎn)生變化，激光波長(zhǎng)從高吸收鏡片上透過(guò)或反射時(shí)激光功率的分布不均勻使鏡片中心溫度高，邊緣溫度低，產(chǎn)生這種變化在光學(xué)上稱透鏡效應(yīng)。

由于污染導(dǎo)致鏡片高吸收引發(fā)熱透鏡效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。透鏡基片的不可逆熱應(yīng)力的產(chǎn)生，光束傳播通過(guò)鏡片時(shí)所產(chǎn)生的功率損耗，聚焦光點(diǎn)位置的偏移動(dòng)，鍍膜層的過(guò)早損壞等都能導(dǎo)致鏡片遭到破壞。對(duì)于暴露在空氣中的鏡片，在做清理時(shí)，往往不遵循對(duì)鏡片清理的要求和注意事項(xiàng)，隨便取材，其結(jié)果將造成新的污染甚至劃傷鏡片，造成不可彌補(bǔ)的損失。所以根據(jù)多年的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)認(rèn)為：無(wú)論哪一類(lèi)光學(xué)透鏡保持清潔是最重要的，要有良好的清潔習(xí)慣去小心清洗鏡片，就能減少或清除有關(guān)人為的原因所造成污染。

作為一條常識(shí)，當(dāng)用手去操作光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，無(wú)論清潔，拆卸，安裝都要帶上指套或醫(yī)用手套，要始終保持遵循清洗鏡片的要求及注意事項(xiàng)，在清潔過(guò)程中，只能用規(guī)定的材料，如光學(xué)用的擦鏡紙，棉簽，試劑級(jí)乙醇。對(duì)任何鏡片的清潔，拆卸，安裝走捷徑都將導(dǎo)致鏡片壽命縮短，甚至永久性地?fù)p壞。所以，要用普通的常識(shí)來(lái)防止鏡片受其它原因的污染，如遇防潮濕、煙霧、防塵等等。在確定某一鏡片污染后，要用洗耳球吹鏡片，直到其表面沒(méi)有微粒為佳，千萬(wàn)不要用嘴去吹。因?yàn)榇党龅目諝獯蠖己汀⑺葘?huì)進(jìn)一步污染鏡片。如果經(jīng)過(guò)洗耳球處理以后其表面仍有污染存在，就必須用專用的棉簽蘸實(shí)驗(yàn)室級(jí)丙酮，乙醇來(lái)輕輕擦拭。這樣就可以清除大多數(shù)污染薄層。激光器中的鏡片的污染會(huì)對(duì)激光輸出乃至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)造成嚴(yán)重的采集錯(cuò)誤，如果我們能夠使鏡片經(jīng)常保持清潔，將無(wú)異會(huì)延長(zhǎng)整機(jī)的使用壽命。元祿光電m.cityjd.cn

推薦設(shè)備：光纖激光打標(biāo)機(jī)