Гальванометрический сканер что такое

Гравировка и маркировка
Цветная лазерная гравировка
Лазерная маркировка металла
Лазерная маркировка пластика
Гравировка по ГОСТ
Маркировка медицинского инструмента
Высокоточная гравировка
Гравировка логотипа
Лазерная гравировка сувениров
- Гравировка на часах
- Гравировка на брелках
- Гравировка на ручках
- Гравировка на зажигалках
- Гравировка на жетонах
- Высокоточная лазерная резка
- Производство карданов
- Лазерная резка отверстий
- Лазерная резка панелей
- Металлические шильды
- Шильды алюминиевые
- Защитные этикетки
- TESA Laser
- Гравировка и маркировка
- Цветная лазерная гравировка
- Лазерная маркировка металла
- Лазерная маркировка пластика
- Гравировка по ГОСТ
- Маркировка медицинского инструмента
- Высокоточная гравировка
- Гравировка логотипа
- Лазерная гравировка сувениров
  - Гравировка на часах
  - Гравировка на брелках
  - Гравировка на ручках
  - Гравировка на зажигалках
  - Гравировка на жетонах
  - Высокоточная лазерная резка
  - Производство карданов
  - Лазерная резка отверстий
  - Лазерная резка панелей
  - Металлические шильды
  - Шильды алюминиевые
  - Защитные этикетки
  - TESA Laser
  Записки дилетанта. Просто о сложном — Сканатор
  - Главная />
  - Блог />
  - Записки дилетанта. Просто о сложном — Сканатор
  Записки дилетанта. Просто о сложном — Сканатор
  
  Что бы понять что это за зверь, давайте рассмотрим, как работает обычный промышленный лазер.
  
  Во первых, лазерное излучение должно быть где-то и как-то сгенерировано. За это отвечает блок лазерного излучателя использующий различные принципы и материалы и, по большому счету, конечному пользователю его устройство не важно. Важно понимать, что в итоге на выходе мы получаем поток фотонов с определенными характеристиками.
  
  И как не странно это звучит, сама генерация лазерного излучения – наиболее простой процесс во всей системе лазерной маркировки. Излучение сгенерировано и дальше встает вопрос, а что с ним делать и как управлять.
  
  Механические фрезерные станки в классическом варианте представляют собой систему из специального цангового патрона, в котором закреплена вращающаяся фреза и за счет шаговых двигателей эта фреза достаточно неспешно и точно перемещается по оси Х и Y на заданное расстояние, касаясь режущей кромкой заготовки в нужных местах. При этом, до момента контакта фрезы с заготовкой она вращается в холостую и не представляет из себя никакой инженерной проблемы.
  
  Но лазерное излучение, которое сгенерировано, нельзя остановить или направить в сторону. Излучение обладает крайне высокой энергией. Казалось бы, решением могла бы быть движущаяся лазерная головка, которая, как и фреза, останавливалась бы над необходимым местом, включала излучение на нужно время и двигалась бы дальше. И такие системы существуют и применяются в некоторых промышленных задачах, где не нужна высокая скорость перемещения лазерного луча — например, при промышленной резке металлов.
  
  Современные и относительно недорогие шаговые двигатели способны достаточно быстро перемещать фрезу или лазерную головку по рабочему полю станка. Достаточно быстро – это десятки миллиметров в секунду.
  
  Но при лазерной маркировке лазерный луч, имеющий в точке фокуса пятнышко размером примерно в 50 микрон (0,05 мм) должен минимум 20 раз туда-сюда пробежать по заготовке, что бы заполнить цветом квадрат площадью в 1 кв. миллиметр. Так же нужно помнить, что лазерная головка имеет собственный вес и этот вес не маленький. А значит, после каждого прохода должна быть пауза, что бы компенсировать инерцию иначе маркировка будет нечеткой. В итоге скорость маркировки остается крайне низкой.
  
  Все эти проблемы, а точнее попытки их решения привели к созданию сканаторов.
  
  Дело в том, что самим лазерным излучением в ряде случаев управлять гораздо проще, нежели тяжелыми инертными объектами, вроде лазерной головки. Ну а так как инженеры то же были когда-то детьми и вполне себе имели опыт пускания солнечных зайчиков, родилась идея поставить на пути лазерного излучения зеркала и придумать систему их позиционирования относительно друг друга.
  
  Так был создан сканатор – устройство отклоняющее лазерный луч по оси Х и У с помощью двух легких поворотных зеркал.
  
  Лазерный луч попадает сначала на первое зеркало, отражается от него под нужным углом на второе которое так же отражает луч под нужным углом на фокусирующую линзу.
  
  Каждое зеркало способно отражать луч только в одной плоскости, перпендикулярной плоскости второго зеркала. Грубо говоря одно зеркало смещает луч по оси X, а другое – по оси Y.
  
  Из-за того, что вес зеркал крайне мал, у них крайне малая инерционность, что позволяет добиться высокой скорости перемещения луча по полю маркировки. В современных лазерных установках эта скорость легко достигает 10 000 мм/секунду.
  
  После сканаторов луч проходит через фокусирующую линзу и в точке фокуса формирует зону взаимодействия излучения с веществом. Эта линза – особая тема, т.к. устроена таким образом, что бы убирать оптические искажения – но это отдельная тема для специалистов. Нам важно другое.
  
  С помощью сканатора большинство лазерных маркирующих систем формируют «точку фокуса» в любом месте в пределах рабочей зоны, расположенной на плоскости, и перемещают эту точку в соответствие с заданной программой, формируя на поверхность обрабатываемых материалов участки с измененными свойствами – линии, точки, контуры, рисунки, текст, да все что угодно.
  
  Если для Вас все еще сложно для понимания все вышеописанное, используйте простую аналогию. Игру в пинг-понг. Лазерное излучение бывает не только постоянным, но и импульсным. То есть «летит» короткими импульсами энергии, похожими на шарик для пинг-понга. Это шарик встречается с неподвижной ракеткой игрока на одной стороне стола, отлетает в неподвижную ракетку другого игрока на другой стороне стола и уже потом попадает в конкретную точку на игровом столе.
  
  Отличие от игры лишь в том, что каждый из игроков предварительно поворачивает ракетку только в одной плоскости – кто-то в вертикальной, а кто-то в горизонтальной.
  
  Резюмируя все вышесказанное, лазерный луч как бы «сканирует» рабочую зону под управление сканатора. Отсюда и специфичность тех элементов, с которыми работает лазер: так маркируемый объект может состоять из элементов трех видов – это точка, отрезок и переброс. Точка получается путем включения и выключения лазера на определенное время при неподвижных зеркалах в сканаторе. Отрезок получается при включении лазерного излучения во время движения зеркал, т.е. формируется движущимся лучом. Переброс – это движение элементов сканирующей системы при выключенном лазере (изменение координат), т.е. при отсутствии воздействия на обрабатываемую заготовку.
  
  И вот без понимания этих трех элементов, большинство практических лазерных задач по программированию заданий для лазера – нерешаемы.
  
  Гальванометрический сканер что такое
  
  Отдел оптических сканаторов разрабатывает и изготавливает сканаторы гальванометрического типа и сканирующие системы на их основе.
  
  Выпущенные нами сканаторы используются более чем на 500 предприятиях нашей страны. Среди потребителей — такие фирмы как:
  - ФГУП «НПО Астрофизика»;
  - Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН;
  - Институт общей физики им. А. М. Прохорова РАН;
  - ИПЛИТ РАН;
  - МГТУ им. Н.Э. Баумана;
  - МИФИ;
  - ЦНИИХМ;
  - ЦНИИТМАШ;
  - ТЕХНОМАШ;
  - НИТС;
  - Томский Политехнический университет;
  - «Особое конструкторское бюро высокоэнергетических лазеров «Гранат» имени В.К. Орлова»;
  - НИАТ;
  - АО «Швабе-Исследования»;
  - Санкт-Петербургский университет информационных технологий механики и оптики и т.д.
  Наши сканаторы работают на установках в Австрии, Германии, Швейцарии, Финляндии, Израиле, Украине, Эстонии, Южной Корее.
  
  Наши сканаторы защищены патентами:
  
  Гальванометрические сканаторы «ЛСкан-M3-15»
  
  «ЛСкан-М3» – новая модель гальваносканера с двуполюсным магнитным ротором и запатентованным оптическим датчиком (патент № RU 2317523), обеспечивает высокую скорость сканирования при малых значениях задержки, а также высокую стабильность положения.
  - Оптимальная оптическая апертура 10 мм
  - Максимальная оптическая апертура 15 мм
  - Оптимальный момент инерции нагрузки 0.5 г·см²
  - Максимальный момент инерции нагрузки 2.0 г·см²
  - Угол сканирования ±12.5º
  - Нелинейность 0.25%
  - Друйф нуля 15мкрад/°С
  - Дрейф усиления 40ppm/°С
  - Рабочая температура 0-50°С
  - Сопротивление обмотки 7,5 Ом
  - Момент инерции ротора 0.65 г·см²
  - Отклик на малый скачок 0.25 мсек
  - Индуктивность обмотки 1,25 мГн
  - Температурная нестабильность масштабного коэффициента 50 ppm/ºC
  - Регулирующее устройство: Аналогового типа
  - Управляющий сигнал ±10В. Напряжение питания ±24В
  - Габаритные размеры платы управления: 70х50х25 мм
  Габаритный чертеж платы регулятора
  
  Гальванометрические сканаторы «ЛСкан-M4-10»
  
  Гальванометрический сканатор с магнитным
  
  ротором и оптическим датчиком (патент № RU 2767033).
  
  Магнитная система с четырёхполюсным ротором.
  
  Встроенная тепловая защита обмоток двигателя
  
  и схема вторичного преобразователя датчика.
  
  Рабочий диапазон ±15° мех.
  
  Рабочая апертура 10-12 мм
  
  Дрейф нуля 15 мкрад/°С
  
  Дрейф усиления 40 ppm /°С
  
  Отклик на малый скачок (с зеркалом 0.25г·см²) 0.25 мсек
  
  Максимальная скорость (для поля 100х100мм) 12 м/сек
  
  Рабочая температура 0-50°С
  
  Момент вращения 0.0125 N · m / A
  
  Сопротивление обмотки 8.2 Ом
  
  Индуктивность обмотки 0.39 мГн
  
  Момент инерции ротора 0.7 г·см²
  
  Гальванометрические сканаторы «ЛСкан-M4-50»
  
  Гальванометрические сканаторы с магнитным ротором и оптическим датчиком (патент № RU 2766317). Магнитная система с четырёхполюсным ротором. Встроенная тепловая защита обмоток двигателя и схема вторичного преобразователя датчика. Специально предназачены для использования с большими зеркалами.
  - Рабочий диапазон ±15° мех.
  - Рабочая апертура 20-50 мм
  - Нелинейность 0.25%
  - Дрейф нуля 15 мкрад/°С
  - Дрейф усиления 40 ppm /°С
  - Отклик на малый скачок (с зеркалом 12 г·см²) 1.5 мсек
  - Максимальная скорость (для поля 100х100мм) 10 м/сек
  - Рабочая температура 0-50°С
  - Момент вращения 0.088 N · m / A
  - Сопротивление обмотки 11.2 Ом
  - Индуктивность обмотки 2.0 мГн
  - Момент инерции ротора 16.0 г·см²
  Двухкоординатный однозеркальный сканатор «ЛСкан-XY»
  
  Сканатор разработан для применения в лазерной медицинской технике (патент № RU 2771922).
  - Диапазон сканирования 12 мех (±6)
  - Скорость сканирования максимальная 480/сек
  - Время установления переходного процесса
  с точностью 5% для скачка 1-3) 3.65 мсек
  - Ошибка по скорости 2 мсек
  - Постоянная времени (для скачка 1-3) 2.2 мсек
  - Нелинейность преобразования 1%
  - Взаимовлияние каналов <0.3%
  - Отношение с/ш 0.1%
  - Напряжение питания ±15 В
  - Максимальный ток потребления на канал 2.5 А
  - Пиковый ток на канал 1.2 А
  - Средний ток потребления на канал 0.4 А
  - Диаметр 42 мм
  - Длина 66 мм
  - Масса 180 г
  - Диаметр зеркала 18 мм
  С публикациями о наших разработках вы можете ознакомиться здесь:
  
  Здесь вы сможете ознакомиться со сравнительной характеристикой сканаторов данного класса, выпускаемых за рубежом.
  
  На базе сканаторов «ЛСкан-М3» мы начали серийный выпуск СКАНАТОРНЫХ ГОЛОВОК LSCANH для различных длин волн и апертур.
  
  Тел./факс: (499)369-47-01, (499)369-35-43, (495)642-07-63 многоканальный
  
  Для того, чтобы более детально обсудить Ваш запрос, напишите, пожалуйста, письмо на этот адрес: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  
  Гальванометрический сканатор
  
  Гальванометрические сканаторы в настоящее время широко используются в промышленности. Наиболее часто они применяются в лазерной маркировке сувениров и промышленной продукции различного назначения. Востребованность сканаторов объясняется их компактностью, высокой точностью, быстродействием и сравнительно невысокой ценой, что делает такое оборудование экономически выгодным.
  Система сканации так же, как и сам лазерный излучатель, является важнейшим узлом волоконного гравера. Потому что именно от нее зависит точность позиционирования и скорость гравировки.
  Устройство сканатора состоит из двух двигателей в виде подвижного ротора с индуктивным датчиком положения ротора (катушки). При этом на роторе каждого двигателя закреплено зеркало. Датчик положения необходим, чтобы обеспечить высокую чувствительность, хорошую устойчивость к помехам, температурную стабильность и линейность. В корпусе сканатора смонтированы платы управления с выводом разъема на тыльную сторону корпуса, посредством которого сканатор подключается к системе управления самого лазерного маркера
  
  Современные сканаторы выполняются на базе двигателей с ротором, представляющим собой подвижный магнит, а датчики положения ротора основаны на оптических эффектах. Появление новых магнитов на основе сплавов Nd-Fe-Br позволило создать двигатель с магнитным ротором, обладающим большим моментом вращения при относительно небольшом моменте инерции ротора. Причем остаточные магнитные силы, вызывающие «эффект пружины» и характерные для электромагнитных двигателей, практически отсутствуют.
  Сверх яркие светодиоды и высокостабильные фотодиоды позволили разработать высокоточные датчики углового положения ротора. В результате этого размеры гальванометрических сканаторов удалось заметно уменьшить, что позволило увеличить рабочие скорости и стабильность.
  Двигатель сканатора представляет собой многополюсный статор с двухполюсным магнитным ротором. Основная особенность магнитной системы такого двигателя состоит в том, что магнитные силы в рабочем диапазоне углов вращения ротора минимальны, а за пределами рабочего диапазона максимальны, что исключает проворачивание ротора и не требует установки механических ограничителей его вращения. Кроме того, такая конструкция двигателя при достаточно большом воздушном зазоре между ротором и статором обладает высоким удельным моментом вращения в рабочем диапазоне сканатора. Относительно большой воздушный зазор между ротором и статором позволяет существенно снизить требования к точности изготовления и технологическому разбросу элементов магнитной системы такого двигателя.
  SINO-GALVO – производитель высокоскоростных сканаторов с мировым именем.
  Сканаторы SINO-GALVO имеют высокую точность позиционирования, обеспечивают необходимую скорость маркировки, отличаются высоким качеством сборки.
  Продукты компании уже получили сертификаты CE, RoHS, FCC и REACH, также был произведен контроль качества в соответствии со стандартом ISO900. Предприятие имеет 18 патентов на изобретения, а также многочисленные права на интеллектуальную собственность. Sino-Galvo экспортирует свою продукцию во многие страны и регионы, включая США, Германию, Россию, Италию, Турцию, Польшу, Бразилию, Южную Корею, Индию, Тайвань.
  
  Beijing JCZ Technology
  
  Beijing JCZ Technology — лидирующая компания Китая в сфере производства контроллеров для лазерных станков с ЧПУ.
  
  IPG Photonics Corporation
  
  Фотоническая компания, специализирующаяся на производстве волоконных лазеров и усилителей. На сегодняшний день является мировым лидером отрасли.
  
  Jinan G.Weike Science & Technology
  
  Один из крупнейших производителей и поставщиков лазерного оборудования.
  
  Jinan Bodor CNC Machine CO., LTD
  
  Компания производит высококачественные лазерные станки с ЧПУ для различных сфер применения.
  
  Jinan Sign CNC Equipment
  
  Компания является крупным производителем профессиональных станков с ЧПУ, в том числе лазерных маркеров различных типов.
  
  Гальванометрические сканирующие системы
  
  Лишь при оснащении гальванометрическими сканирующими системами лазерные установки превращаются в универсальные обрабатывающие центры. При этом их функциональность в значительной мере зависит от электроники и концепции управления. За счет них могут быть реализованы различные требования к динамическому позиционированию лазерного луча и контролю системы. Постоянно растущие динамические требования, связанные с появлением новых лазерных источников, привели к разработке цифровых сервоприводов для гальванометров сканирующих систем. Усовершенствованные цифровые алгоритмы управления системой сканирования приводят к улучшенной динамике по сравнению с аналоговыми алгоритмами.
  
  Популярность лазеров в промышленности, микроэлектронике и медицине неуклонно растет. Лазеры зарекомендовали себя в широком спектре задач обработки материалов — среди них маркировка, микрообработка, быстрое прототипирование, резка, сварка, сквозное сверление и т.д . Этому способствовал значительный прогресс в лазерной технологии — более высокая мощность лазера, улучшенное качество луча, тенденция в сторону уменьшения длины волн, более длительный срок службы компонентов и усовершенствованные системы фокусировки и сканирования.
  
  По сравнению с нелазерными технологиями лазерная обработка материалов дает некоторые ключевые преимущества: небольшая зона термического влияния обеспечивают точность и стабильность процессов даже при обработке чувствительных материалов. Кроме того, лазерные процессы бесконтактны, обеспечивают высокую степень гибкости, недостижимую при использовании механических методов.
  Однако вышеперечисленные преимущества могут быть достигнуты только в том случае, если качество фокусировки и позиционирования на обрабатываемой детали строго контролируется. Быстрые и точные способы позиционирования лазерной фокусировки на обрабатываемой детали — это гальванометры. Это приводы вращения с высоким разрешением и ускорением в определенном угловом диапазоне, к которым прикреплены зеркала с высоким коэффициентом отражения. Как правило, на гальванометрах основаны установки, отклоняющие лазерный луч в двух измерениях. В отличие от «летающей оптики», в гальванометрических системах фокусирующая оптика остается неподвижной. Поскольку гальванометрические системы сканирования работают по принципу позиционирования зеркал с очень малой инерцией, они обеспечивают максимальную динамику и скорость процесса, а также минимальное время позиционирования. Это приводит к высокой производительности и более эффективному использованию дорогостоящих источников, таких как УФ- и лазеры ультракоротких импульсов.
  Гальванометры оснащены системой контроля положения с обратной связью, которая позволяет быстро и точно позиционировать зеркала, установленные на осях их двигателей. Традиционно для данной задачи использовались аналоговые платы управления, теперь им на смену пришли цифровые.
  
  Рис. 1. Компоненты системы лазерной обработки материалов. Сканирующая головка состоит из пары зеркал, установленных на гальванометрических сканерах, вращаемых с помощью (аналоговых или цифровых) серводвигателей. Цифровой интерфейс используется для передачи управляющих данных с ПК на сканирующую головку, а также для обеспечения доступности сигналов обратной связи при наличии цифровых серводвигателей. Для фокусировки лазерного луча в поле / объеме сканирования или на заготовке, может быть исползан объектив с плоским полем или оптика с динамической фокусировкой (varioSCAN).
  
  Аналоговое управление
  
  Для точного перемещения и позиционирования лазерного луча на обрабатываемой детали датчик положения внутри гальваносканера обеспечивает обратную связь с платой контроллера по замкнутому контуру. Контроллер сравнивает фактическое положение с заданным положением, постоянно корректируя ток через гальванометр корректировки различий. даже высокотехнологичная аналоговая сервоэлектроника имеет ограничения, поскольку использует структуру управления с ограниченным числом фиксированных параметров, что ограничивает производительность системы и ее универсальность, поскольку настройка аналоговой платы оптимизирована для определенных требований, таких как векторы или шаги, и не может быть скорректирована с учетом динамических требований.
  Эти ограничения могут быть преодолены с помощью цифровых сервоконтроллеров, которые используют гораздо более широкий набор параметров. Как более интегрированная система, она обеспечивает легкий к различным параметрам и открывает широкие возможности для диагностики и связи между сканирующей головкой и управляющим компьютером.
  
  Преимущества цифрового управления
  
  SCANLAB разработала новое поколение сканирующих головок с цифровым управлением, таких как intelliSCAN 10. Эти полностью цифровые сканирующие головки с цифровой сервоплатой с системой DSP для каждой оси гальванометра. В intelliSCAN используются усовершенствованные алгоритмы управления, основанные на имитированной модели гальванометра, а не на фиксированном наборе параметров настройки. Это позволяет достичь производительности, намного превосходящей самые быстрые аналоговые системы.
  
  Высокая динамика и пропускная способность
  
  Пропускная способность лазерной системы определяется несколькими факторами: максимальная скорость сканирования вдоль вектора, время перехода между векторами, а также так называемые задержки сканирования, вставленные между двумя последующими векторами. Задержки компенсируют инерцию сканеров и обеспечивают полное сканирование по заданному шаблону даже в углах. Модель гальванометра, используемая на цифровых сервоплатах, позволяет повысить скорость сканирования, а также сократить время перехода и задержек сканирования, путем подбора оптимальных параметров для каждой ситуации. Это позволяет повысить производительность и сократить время обработки.
  Чтобы настроить производительность, можно оперативно переключаться между различными алгоритмами управления, каждый из которых оптимизирован для определенного процесса, такого как векторы или шаги. Для приложений микрообработки разработаны алгоритмы управления, оптимизированные для высокой точности. Особенно в сочетании с усовершенствованным управлением температурой и меньшим тепловыделением, генерируемым цифровыми сервоплатами, это обеспечивает более высокую точность и термическую стабильность системы.
  
  Расширенные каналы связи
  
  Архитектура цифрового сервопривода позволяет возвращать широкий спектр сигналов данных на плату контроллера. Это открывает реализацию широкого спектра дополнительных преимуществ для конечных пользователей. В течение переходного периода, когда сканирующие головки с аналоговыми драйверами заменяются цифровыми, расширенная версия установленного протокола XY2-100 будет использоваться для отправки данных со сканирующей головки на ПК через плату RTC 4 от SCANLAB. Дополнительные каналы состояния непрерывно передают данные на плату контроллера. Это позволяет контролировать полный набор параметров сканеров гальванометра во время работы или проводить комплексное устранение неисправностей в случае сбоя в работе. С учетом постоянно растущих данных, поступающих от сканирующей головки, и из-за некоторых серьезных ограничений протокола XY2-100, полная функциональность технологии цифровых сканирующих головок будет реализована с введением нового протокола. Текущая версия intelliSCAN с интерфейсом платы RTC 4 позволяет получить доступ к следующим данным сканирующей головки:
  - Фактическое положение — фактическое угловое положение соответствующей оси.
  - Установить положение — установить угловое положение соответствующей оси.
  - Ошибка положения — разница между фактической и установленной позицией.
  - Фактическая скорость — фактическая угловая скорость соответствующей оси.
  - Операционный статус — этот тип данных содержит дополнительную информацию о текущем рабочем состоянии.
  - Напряжение питания, ток и температура во всей системе могут быть запрошены для дальнейшего анализа и для защиты системы сканирования от неправильной работы или разрушительного использования.
  Мониторинг в режиме реального времени
  
  Мониторинг параметров гальванометра в режиме реального времени позволяет проверить целостность технологической партии. В случае нерегулярного рабочего состояния клиент может быстро обнаружить проблему, внести исправления и затем задокументировать корректирующее действие. Во многих отраслях, где требуется отслеживание, необходим доступ к подробным рабочим состояниям. Наличие специальной проверки эксплуатационных данных обеспечивает постоянство и контроль качества от партии к партии ежедневно в течение года. На рисунке 2 показан пример мониторинга данных в диагностических целях на графическом интерфейсе пользователя при запросе данных от цифровой сервоэлектроники. Данные отображаются независимо и постоянно обновляются.
  
  Рис.2 Мониторинг в режиме реального времени
  
  В промышленности существует множество примеров, требующих такого мониторинга, начиная от медицинских приборов и заканчивая автомобильными компонентами. Простым примером, показанным на рисунке 3, является маркировка внутренней части крышек от бутылок в качестве рекламной лотереи, используемой компаниями, производящими потребительские товары. Компании необходимо убедиться, что они полностью осведомлены о количестве потенциальных победителей лотереи. Мониторинг в реальном времени снижает вероятность того, что очередь процесса собьется. Если происходит событие, останавливающее процесс, его можно перезапустить с уверенностью, что серия возобновится в правильной последовательности. Такая технология для гораздо большей жизненно важной обработки компонентов сэкономит производителям время и деньги.
  
  Другие лазерные системы, используемые для хирургии (например, хирургия глаза Lasik), могут выполнять цикл проверки, который записывается и сравнивается с эталонным шаблоном. Это обеспечивает и документирует правильную функциональность лазерной системы для каждого пациента. Кроме того, движение сканера может быть проверено в режиме реального времени, а также записано во время операции, что позволяет осуществлять автоматические аварийные остановки в случае любой непредвиденной ситуации.
  
  Рис.3 Маркировка бутылочных крышек для рекламной лотереи.
  
  Удобство эксплуатации
  
  Удобство эксплуатации сканирующей головки улучшено за счет возможности контролировать несколько сигналов состояния, доступных из цифрового сервопривода. Встроена система защиты сканирующих головок в случае ненормального рабочего состояния. Сканирующая головка приостановит работу во время этого состояния, но продолжит отправлять сигналы состояния, чтобы помочь с диагностикой состояния даже из удаленного местоположения. Как только проблема будет исправлена, операция может быть перезапущена в соответствующей последовательности.
  Операционный профиль позволит клиенту контролировать циклы технического обслуживания на основе достоверных данных. Клиент может запрашивать эти данные из удаленного местоположения, предоставляя средства для централизованного центра управления для работы в нескольких местах и, при необходимости, пересылать данные для дальнейшего анализа. Системные интеграторы могут войти в системы своих клиентов, получая доступ к информации о состоянии сканирующей головки или запускать шаблоны диагностики, и, следовательно, могут диагностировать или исправлять неисправности из своего централизованного сервисного отдела, не отправляя обслуживающий персонал на место установки клиента. Это позволяет значительно сэкономить на стоимости обслуживания и обеспечивает быструю реакцию 24 часа в сутки.
  
  Оптимизация процесса
  
  Рис. 4. Трек сканирования относительно установленного положения. Изменения скорости показаны разными цветами: от красного для медленного до синего для самого быстрого.
  
  Мониторинг дорожек сканирования и скорости теперь доступен с помощью цифровых сигналов данных, возвращаемых от цифровой сервоэлектроники. Доступ к этим данным открывает для клиента возможность реализовать расширенные функции управления сканирующей головкой и лазером для оптимизации процесса. Рисунок 4 представляет собой симуляцию, показывающую сравнение фактического рисунка сканирования относительно заданной позиции. Отсканированные данные о положении записываются путем обработки нужного шаблона с помощью движущихся двигателей сканера, но с выключенным лазером или даже вообще без лазера. Заказчик может оценить симуляцию и определить, удовлетворяет ли отсканированная дорожка критериям качества для конкретного процесса, и определить правильную частоту лазера (см. рис. 5 и рис. 6). Ни одна (иногда дорогостоящая) деталь не будет разрушена во время оптимизации параметров управления сканером, а также нет необходимости выполнять трудоемкие проверки, например, осматривая обработанные детали с помощью микроскопа. Это может значительно сократить время и затраты, связанные с настройкой новых процессов, что особенно интересно для лазерных мастерских, которые обрабатывают множество различных деталей с различными требованиями к качеству.
  
  Рис. 5. Моделирование для маркировки 1000 символов в секунду высотой 1 мм. Необходимая скорость маркировки составляет 3,6 м / с, и моделирование показывает лазерные пятна около 50 мкм, выполненные с частотой лазера 100 кГц.
  
  Рис. 6. 1300 символов в секунду со скоростью маркировки 4,5 м / с.
  
  Доступен мониторинг скорости трека, и вариации могут отображаться разными цветами, как показано на рисунке 4. Красный цвет показывает более низкие скорости в углах маркировки, что иногда приводит к нежелательным эффектам выгорания. Изменения скорости типичны для высокоскоростного сканирования и вызваны инерцией зеркал при смене направления. Обратная связь по скорости в реальном времени от сканирующей головки открывает возможности управления лазером, то есть подстройку параметров лазера относительно фактической скорости гальванометра, обеспечивая одновременно и более быструю обработку, и более высокое качество.
  
  Заключение
  
  Использование цифровой сервоэлектроники для управления гальваносканером дает многочисленные преимущества для пользователей лазерных систем. Сканирующие головки с цифровыми сервоплатами достигают производительности, намного превосходящей быстродействующие аналоговые системы. Обширное количество сигналов и сообщений от сканирующей головки дает множество преимуществ для пользователя системы.
  Мониторинг в режиме реального времени делает возможной расширенную дистанционную диагностику и документирование процесса. История рабочего состояния обеспечивает отслеживание согласованности процессов, проверку контроля качества. Мониторинг статистики работы системы на уровне компонентов дает возможность планировать интервалы регулярного технического обслуживания, избегать ненужных простоев в критические производственные периоды и повышать удобство обслуживания системы сканирующих головок.
  Мониторинг отсканированных дорожек и скорости обеспечивает пользователя информацией, позволяющей оптимизировать параметры сканирующей головки и лазера для достижения максимальной производительности и качества. Расширенное управление сканирующей головкой позволяет изменять настройки, специфичные для текущей дорожки сканирования, на лету, таким образом всегда создавая оптимальные динамические условия.
  Похожие публикации: