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常规激光打标机、激光打码机的镜头类型及工作原理

作者:软荐小编      2023-11-22 09:08:37     195

激光打标机扫描镜头选择指南

这篇文章很无聊。 如果你想学习专业知识,可以阅读。 简单的应用理解就是:根据激光波长和打标范围选择镜头。 打标幅面越大,焦距越长,聚焦光斑越大,畸变也越大。 越大,激光光斑不够细腻,激光单点功率能量密度也越小。

F-theta扫描镜头又称为透镜、物镜、场镜、物镜等,主要在激光打标机、激光打码机、激光雕刻机、激光雕刻机等设备上起聚焦作用。 其外观如下:

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以下是常规激光打标机(激光雕刻机、激光打码机、激光雕刻机等)的工作原理,如下:

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基于常规激光打标机(激光雕刻机、激光打码机、激光雕刻机等)的选择,我们在选择镜片时也有一定的规则,如下:

1. 1064nm波长镜头;

2、532nm绿光波长镜头(450nm蓝光波长镜头不常用);

3、355nm紫外波长镜头(266nm深紫外波长镜头不常用);

以上3种为常规固态激光镜片;

4. 10.6μm波长CO2透镜;

5. 10.2μm波长CO2透镜;

6. 9.3μm波长CO2透镜;

以上3种为常规气体激光器用透镜;

镜头类型

F100

F160

F210

F254

F300

F420

F580

打标范围(标准)

50*50

100*100

130*130

160*160

200*200

280*280

400*400

打标范围(实测)

58*58

118*118

135*135

180*180

205*205

300*300

410*410

1、常规CO2激光器一般选择单透镜组(透镜上镀膜工艺的主要材料是硒化锌,价格非常昂贵)。 只有特殊工艺的才会选择双镜片组或三镜片组;

2、常规固体激光器一般选择双透镜组(镀膜工艺简单,价格正规)。 只有特殊工艺的才会选择三镜头组;

基于以上,我们实际上可以定义扫描镜头:

F-theta扫描镜头(又称:镜头、物镜、场镜、物镜等)是为了使像素高度和扫描角度满足一定关系而设计的聚焦平面度物品。 一定的线性关系,公式为:y=F-theta*θ(θ为振镜的偏转角度)。

其主要特点是:

(1)成像在一定平面范围内,像素一致不变形,像素差异小。

(2)一定范围内的平面打标对应一定速度内的振镜扫描速度(不要听有些公司说振镜最大扫描速度是针对小镜头的,让他们用大镜头试试就知道了) )。

常规F-theta扫描镜头(又称物镜、物镜、场镜、物镜等)选型的其他知识:

1、标注格式:

我们拿到镜头后,镜头通常只标注焦距。 镜头环上通常标注:F-theta镜头1064nmf=160mm 1604803。这款镜头是波长为1064nm、焦距为160mm的镜头。 1604803 通常是 160 个镜头的序列。 数字;

这是一个通用的转换公式:

(1). 打标格式f=0.7*焦距=0.7*160=112mm

(2)。 打标格式f=0.7*焦距=0.7*254=177.8mm

答(1):F160mm扫描镜头(又称:镜头、物镜、场镜、物镜等)对应的打标范围是112mm*112mm的正方形。 一般选择校正格式(业内称为校正BOX)。 整数为110mm*110mm。

答(2):F254mm扫描镜头(又称:物镜、物镜、场镜、物镜等),对应的打标范围是177.8mm*177.8mm的正方形,通用校正格式(称为校正行业内的BOX)取整数就是170mm*170mm。

很多客户总是主观地认为扫描镜头(又称:物镜、镜头、场镜、物镜等)的打标幅面越大越好,但事实并非如此。

主要原因有:打标幅面越大,焦距越长,聚焦光斑越大,畸变越大激光打标机软件教程,激光光斑不够细腻,激光单点功率能量密度也较小。 当达到一定范围时,可能您的产品无法正确标记或没有深度,但无法满足使用要求。

因此,选择一款适合自己的才是最重要的。 无需选择范围更广的扫描镜头,从而增加您的成本。

2、根据入射光斑的大小选择扫描镜头(色散光斑直径)。 原则上:扫描镜的入射光斑必须≥来自振镜的激光光斑的尺寸,这样扫描镜才能捕获从激光器到扩束镜到振镜的光。 来吧,光。

漫斑直径的计算公式为:激光入射光斑*扩束镜倍数。

特别说明:如果振镜激光的入射光斑大于扫描透镜的入射光斑,明显的现象是打标版面中间能量较强,边缘能量特别强虚弱的。 这是扫描镜头没有选好的典型案例。 漫射光斑直径的原因。 这是一个错误,记住! 记住! 记住!

(对于10mm和8mm入射光斑激光器,扫描镜头选择不同,不同!)

(您还需要先计算出扩束镜的放大倍数!)

3、聚焦光斑d的计算公式为:d=2fλ/D

f=焦距,焦距越长,焦点光斑d越大(这就是为什么我们前面提到透镜越大,光斑直径越大、越粗);

这是另一个典型的例子:为什么有些公司有两台机器具有相同的打标范围? 一个有一个细点,另一个有一个稍大的点。 其实根本原因是一家公司使用短焦镜头,另一家公司使用长焦镜头。 透镜和标记的光斑直径肯定是不同的。

这里的一个常见应用选择是对汽水瓶进行激光编码。 使用传统镜头时,标记线太细且难以区分。 但使用长焦镜头后,明显激光光斑变大了。 更容易说出来。 (当然,在扫描镜头不变的情况下,也可以通过选择低功率扩束镜来实现)。

λ=波长,波长越长激光打标机软件教程,聚焦光斑d越大(这就是我们知道光纤激光器光斑直径远大于紫外激光器光斑直径的真正原因);

D=激光入射光斑,这是根据所选激光确定的固定值。 激光入射光斑越大,聚焦光斑d越小;

4、漫射光斑(有限衍射光斑、最小光斑):这是扫描镜头参数中的理论值。 以1064nm波长的几种常规应用为例:

镜头类型

F100

F160

F210

F254

F300

F420

F580

漫射光斑直径

14μm

18μm

20μm

20μm

20μm

35μm

35μm

漫射光斑的直径是扫描透镜能够聚焦的理论最小值。 让我们来看看。 扫描镜头越大,漫射光斑直径越大吗? 这就是为什么理论打标范围越大,激光打标的线条就越粗! 理论上,如果我们选择上述透镜,我们可以创建具有漫射光斑直径的线条。 但是往往我们的激光打在不同的材料上,激光的吸收率是不同的,往往会大于这个理论值。 所以,这只是一个理论值,一个理论值。

5、工作距离计算:距激光打标机工作台上工件表面+扫描镜头焦距<升降柱最大行程-振镜方头高度。 如果您想更换更大的镜头,请先确认升降柱是否能够足够支撑您的打标范围。

一般应用:

打标范围<200mm*200mm,使用常规550mm行程升降柱;

打标范围<300mm*300mm,使用行程600mm以上的升降柱;

打标范围<400mm*400mm,使用行程800mm以上的升降柱;

打标范围<500mm*500mm,使用行程1000mm以上的升降柱;

6、扫描镜头的焦深一般如下表所示。 我们还以常规1064nm波长扫描镜头为例:

镜头类型

F100

F160

F210

F254

F300

F420

F580

焦点深度

0.5-0.8毫米

0.8-1.0毫米

1.0-1.5毫米

1-2毫米

2-3毫米

2-4毫米

4-15毫米

焦深的含义是:在这个一定的数值​​范围内,理论上,被标记的产品用肉眼是无法清楚地区分出标记线的波动的。 当标记有轻微波动或一定弧度的产品时,确实如此。 这非常有用。 我们可以通过更换大镜头在一定范围内实现。

同理,小镜头对焦距更敏感,标记线也更细腻。 大镜头的焦深更大,但标记线也更粗。 主要看能否满足效果要求。

7、几种常用扫描镜头(也称物镜、物镜、场镜、物镜等)的安装螺纹:

(1). 最常规的是M85*1;

(2)德国SCANLAB振镜扫描镜头为M79*1;

(3)德国RAYLASE振镜扫描镜头为M55*1;

(4)激光清洗美容行业扫描镜头为M39*1;

(5)常规振镜激光焊接机的扫描镜片为M95*1、M102*1、M112*1;

如果有特殊行业,需要制作螺纹转换环。

8、其他:

(1)M1和M2值(振镜镜片与扫描镜镜片之间的距离),振镜镜片不得与扫描镜片镜片拼;

(2)扫描角度:一般为±24°,特殊应用会采用更宽范围的值;

在最后:

当标记线的细度与标记范围无法兼顾时,可以采取以下途径:

(1)采用XY平台进行小幅面拼接打标(需加装XY伺服平台和拼接打标控制卡);

(2)用3D振镜完成(价格昂贵,主要适合表面起伏大、弧度比较大的产品);

(3)尝试进口远心扫描镜头(一般进口且价格昂贵);

(4)尝试使用UV机进行打样(UV激光器本身对焦深不敏感);

最后,如果有什么不对的地方,还请指正!

如果您有任何疑问或疑虑,请直接联系我,我会给您详细的解答!

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