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淺析激光噴碼機高速振鏡的作用和原理

通常激光噴碼機振鏡(包括常見的半導體激光噴碼機和二氧化碳激光噴碼機,光纖激光噴碼機)都是由兩部分組成:第一是,控制器;第二是振鏡頭(電機),那這個振鏡對激光打標機的性能有什么影響,對激光噴碼機又有什么作用呢?
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1、激光噴碼機振鏡頭組成:
由定子,轉(zhuǎn)子,檢測傳感器三部份組成。其中振鏡頭為動圈式(轉(zhuǎn)子為線圈),其它的均為動磁式(轉(zhuǎn)子為磁芯),所有的振鏡頭均采用為永久磁鐵為磁芯;檢測傳感器模擬振鏡為電容式傳感器,數(shù)字振鏡為光柵尺檢測傳感器。電容傳感器是電機擺動時,檢測傳感器的電容量發(fā)生微小的變化,把這電容的變化量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,反饋給控制器,從而進行閉環(huán)控制。光柵尺傳感器則通過光柵尺進行測量實際偏轉(zhuǎn)的角度,從而轉(zhuǎn)換成電信號,反饋給控制器,進行閉環(huán)控制。動圈式因為轉(zhuǎn)子為線圈,而線圈相對來說,體積較大,轉(zhuǎn)動慣量大,不利于快速響應,所以現(xiàn)在基本也不采用。所以說動磁式因空芯柱形磁芯緊裝在轉(zhuǎn)動軸上,體積小,慣量小,快速響應性能就很好,更利于激光打標機的高速打標。
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2、激光噴碼機振鏡電機電動機的分類:
電動機主要分為四大類:交流電動機,直流電動機,交直兩用電動機,特殊用途電動機。交流電動機包括同步電動機,異步電動機。特殊用途電動機包括電動測功機,同步調(diào)相機、進相機、微特電機、其它特殊用途電機。激光打標機振鏡頭屬于其它特殊用途電機中的擺動電動機。
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3、激光噴碼機振鏡電機部分的工作原理:
電機是以磁場為媒介,利用電磁感應作用來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的,所以其內(nèi)部一定要有傳導磁通的磁路和傳導電流的電路。電機進行能量轉(zhuǎn)換時,應具備作相對運動的兩大部件:即建立勵磁磁場的部件和被感應部件,運動的稱為轉(zhuǎn)子,靜止的稱為定子。發(fā)電機從機械系統(tǒng)吸收機械功率,向電系統(tǒng)輸出電功率;電動機從電系統(tǒng)吸收電功率,向機械系統(tǒng)輸出機械功率。在電機內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換過程中,存在電能、機械能、磁場能和熱能,其中熱能是由電機內(nèi)部能量損耗產(chǎn)生的,設計時盡量減小。對電動機而言,從電源輸入的電能=耦合電磁場內(nèi)儲能增量+電機內(nèi)部損耗能量+輸出的機械能,對發(fā)電機而言,從機械系統(tǒng)輸入的機械能=耦合電磁場內(nèi)儲能增量+電機內(nèi)部損耗能量+輸出的電能 。
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最后,用在激光噴碼機里,對振鏡的要求是什么呢?因為激光打標機是靠X,Y振偏轉(zhuǎn)的配合,將光反射到工作臺面上,進行精確的雕刻。而振鏡的控制是由計算機開環(huán)控制的。所以要求必須為線性,即輸入信號同偏轉(zhuǎn)角度之間為線性關系。因振鏡是快速精密機械,所以要求從一個工作狀態(tài)到另一個工作狀態(tài)要求加速度越大越好,這樣,激光噴碼機的打標空等時間就無限小。