透镜又叫激光打标振镜、高速光学扫描振镜、扫描头等。它是激光打标机的重要组成部分。
PCB激光打标机振镜组成:控制器和振镜(电机)。
振镜的基本结构:振镜由定子、转子和检测传感器三部分组成。振镜采用永磁体作为磁芯,检测传感器模仿振镜作为电容传感器,数字振镜为光栅尺检测传感器。当电机摆动时,传感器检测到传感器电容的微小变化,将电容的变化转化为电信号,反馈给控制器,然后进行闭环控制。光栅尺传感器通过光栅尺测量实际偏转视点,然后转换成电信号,反馈给控制器进行闭环控制。动圈式现在完全不用了,因为转子是线圈,线圈体积和转动惯量比较大,不利于快速响应。因为移动型的空心圆柱形磁芯紧密地安装在旋转轴上,所以它具有小的体积和小的惯性,所以快速响应功能非常好。
激光振镜原理:当有位置信号输入时,摆动电机(激光振镜)会按照一定电压对角度的转换比例摆动一定角度。整个过程采用闭环反馈控制,由位置传感器、误差放大器、功率放大器、位置鉴别器和电流积分器五个控制电路组成。数字激光振镜的原理是在模拟激光振镜原理的基础上,将模拟信号转换成数字信号。
电机的基本工作原理:电机是以磁场为介质,利用电磁感应来完成能量转换的,所以内部必然有传导磁通的磁路和传导电流的电路。电机能量转换时,应该有两个相对运动的部分:建立励磁磁场的部分和感应的部分。运动的部分叫转子,停止的部分叫定子。发电机从机械系统吸收机械功率,并向电气系统输出电功率;电机从电气系统吸收电能,并向机械系统输出机械能。电机内部能量转化过程中有电能、机械能、磁场能和热能,其中热能是由电机内部能量损失引起的,在设计时应尽可能减少。对于电机,电源输入的电能=耦合电磁场中的储能增量+电机内部损耗能量+输出机械能;对于发电机,机械系统输入的机械能=耦合电磁场中的储能增量+电机内部损耗能量+输出电能。
电机的分类:通用电机分为四类——通讯电机、DC电机、交流-DC两用电机和专用电机。通信电机包括同步电机和异步电机。专用电机包括电力测功机、同步摄像机、步进摄像机、微特电机和其他专用电机。激光打标机的振镜属于其他特种电机中的摆动电机。
控制器的基本要求:由于激光打标机依靠X、Y振动偏转的配合,可以将光线反射到工作台上进行精确雕刻。检流计的控制由开环计算机控制。因此,必须是线性的,即输入信号与偏转视点之间存在线性关系。因为振镜是一种快速精密的机器,所以从一个工况到另一个工况的加速度需要尽可能的高。