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    激光打標機的主要控制設備振鏡掃描系統

    激光打標機的主要控制設備
    振鏡掃描系統
         在激光的標刻控制中,對光路的控制尤為重要,通過對掃描式標刻原理的分析,可以知道要提高標刻的質量和效率,關鍵在于提高反射鏡偏轉的速度和精度.在過去振鏡系統還沒有進入國內時,國內采用步進電機來帶動偏轉平面鏡,實現了掃描過程但是步進電機存在響應速度慢、高速運動下容易產生丟步現象造成精度損失等諸多足之處,使系統的整體性能不盡人意。隨后,掃描振鏡以高速的響應能力取代了傳統的步進電機,成為目前主流的光路控制設備,促進了激光標刻機的進一步發展。在鏡掃描系統中,采用振鏡掃描器來帶動反射鏡的偏轉。振鏡掃描器,因為它的工作原理和檢流計相同,又被稱為檢流計式掃描器。它具有很小的轉動慣量,以電流激發它的轉動,展現出啟動快、定位精度高、加速時間短的諸多優良特性。振鏡掃描器由反射鏡、掃描電機和伺服電路三個部分組成。 將反射鏡固定在掃描電機軸上,通過電機轉動控制反射鏡的偏轉角度,如圖所示。

    振鏡掃描器結構圖



        掃描電機是一種沖擊式有限轉動伺服電機,電機內集成了一套電容式轉角位置傳感器,用來檢測當前掃描器的偏轉角度。 振鏡掃描伺服系統實質上是一種位置隨動系統,在實際的設計中,采用了位置反饋環和電流反饋環構成雙閉環反饋結構控制振鏡掃描工作。

    如圖所示,H(s)為振鏡掃描器的傳遞函數,位置反饋環保證了振鏡掃描的定位精度,電流反饋環提高了振鏡掃描的響應速度[1。正是由于這種先進的控制結構,使得振鏡掃描系統展現出優良的特性。



    振鏡掃描系統的傳遞函數框圖

           本次設計選用的是北京桑尼公司的振鏡系統TS8203,其主要技術參數如表所示。振鏡的性能主要體現在響應速度上,TS8203具有小步長下0.2ms 的響應速度,其高速的響應能力能夠使打標效率大大提高。


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