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中国激光应用即将迈入一个新的时代


  1.大幅面确切的说应该称为“十字扫描”,并不一定只用到大幅面上,小幅面同样可以用。“刚开始是直接将绘图仪的控制部分直接用于激光设备上”,这是国内图方便的做法,国外早就有专门的驱动和执行系统了。对于你说的这种方式的缺点,我们可以来详细看一下:
 (1)速度慢。国外现在的十字扫描系统多半用滚珠丝杆或同步带作为运动系统的主要结构,在改进了驱动能力的扫描系统中,速度已经得到了大大的提高。我见过的十字扫描系统中做到1m/s的速度已经不是问题了。
  (2)精度低,重复定位精度基本上局限于绘图仪本身的精度,误差有时非常大。滚珠丝杆或同步带加上高精度细分的驱动电机系统,精度满足普通的加工是绰绰有余的。但是这种精度还是没办法跟振镜的精度相比。
 (3)无法按照激光输出的特性定制自己所需要的控制参数。那是由于借用绘图仪的驱动系统造成的。国外早就有了专门的驱动系统和控制软件,所以调节这些控制参数已经不是问题。
 (4)由于光学器件和绘图笔的质量不同造成控制惯量的改变,由于总是过载驱动,使绘图仪各元器件寿命缩短。这个问题实际最简单,根据具体的数值重新设计光路、机械、控制系统就行了。其实你说的这些问题大部分都是由于国内早期的激光生产厂商为图省事,简单地拿绘图仪改装造成的。我倒是觉得这种方式的关键问题在于,长期工作在一定的距离内,造成机械系统的磨损,影响系统精度。但是这种扫描方式的优点也是不可忽视的。
  (1)滚珠丝杆和同步带都是线性执行系统,可以轻易的做到1:1的精确输出。而振镜或转镜等扫描方式需要配合F-Theta场镜使用,经过角度变换后变成了非线性的关系,要做到1:1的精确输出不是简单的事。
 (2)由于改变导光系统的大小仅仅是改变了系统的惯量,可以通过加大驱动电机等方式弥补,对于功率较大的场合,特别是需要用铜镜等金属镜片时,是振镜和转镜扫描方式不可替代的。
 (3)由于光程的改变,造成扫描幅面内的各点光斑大小不均匀,这个问题在振镜或转镜扫描系统中同样存在。为了使光点保持均匀,可以采用动态聚焦的方法进行补偿。但是不管进不进行补偿,这种扫描方式的成本都是比其他的方式要低得多的。
 (4)振镜和转镜的光束都是斜着照射到工件表面的,而十字扫描是垂直照射。在某些小功率的切割场合,十字扫描方式得出来的工件切边相对于其他两种的要直,而不是很明显的斜边。大幅面在标刻控制系统中已经失去了主导地位,但是在其他的激光应用中还是占有很重要的地位,所以也不能轻言放弃。
  2.振镜应该是称为“检流计”,跟电流表的原理相近,不同的是电流表输出的是电流读数,振镜输出的是转动角度。


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