Razlika med običajnimi in visokohitrostnimi galvanometričnimi zrcali

Sistem galvanometra v napravi za lasersko označevanje se uporablja za nadzor smeri gibanja laserskega žarka, s čimer se doseže natančno pozicioniranje pri laserskem označevanju. Na podlagi zmogljivosti in natančnosti nadzora galvanometra se naprave za lasersko označevanje razdelijo na dve vrsti: tiste, ki uporabljajo običajne galvanometre, in tiste, ki uporabljajo hitrostne galvanometre. Čeprav so njihova osnovna delovna načela podobna, obstajajo zaradi tehničnih razlik galvanometrov pomembne razlike v hitrosti odziva, natančnosti in stabilnosti med obema vrstama.
1. Vrsta zrcala in osnovno delovno načelo
Navadno zrcalo: Navadno zrcalo se praviloma nanaša na konvencionalni laserski sistem za označevanje z zrcali. Praviloma je opremljen s standardnimi servomotorji in korakovnimi motorji ter sposoben doseči dvodimenzionalno skeniranje laserskega žarka. Zrcalo zavrti površino zrcala, da spremeni smer laserskega žarka in tako natančno pozicionira laser na območje, ki ga je treba označiti.
Hitrostni galvanometer: Hitrostni galvanometer uporablja naprednejši pogonski sistem (npr. visoko natančne servomotorje, hitro odzivne motornike itd.), s katerim prek optimizacije nadzornega sistema in mehanske konstrukcije omogoča višjo hitrost vrtenja galvanometra in hitrejši odzivni čas. Namen oblikovanja hitrostnega galvanometra je doseganje višje hitrosti pri označevanju, zlasti v primerih, kjer so potrebni visoka hitrost in visoka frekvenca delovanja.
2. Hitrost odziva in natančnost
Običajna zrcala: Odzivna hitrost običajnih zrcal je relativno nizka, zato so primerna za označevanje pri nizkih do srednjih hitrostih. Njihova natančnost je relativno visoka, vendar je zaradi dolgega časa odziva hitrost označevanja nekoliko omejena. Skenirna frekvenca običajnih zrcal je na splošno nizka, zato pri velikoskalnih ali visokofrekvenčnih nalogah označevanja morda ne morejo doseči zahtevane učinkovitosti.
Hitrostni galvanometer: Odzivna hitrost hitrostnega galvanometra je znatno višja, kar omogoča podporo višjim skenirnim frekvencam. Hitrostni galvanometer lahko v kratkem času spremeni smer laserskega žarka, s čimer se znatno poveča hitrost laserskega označevanja. Hitrostni galvanometer ne izboljša le hitrosti označevanja, temveč ohranja tudi visoko natančnost med gibanjem s hitro hitrostjo, zato je primeren za uporabo pri aplikacijah z visokimi zahtevami glede hitrosti, kot so označevanje elektronskih komponent in avtomobilskih delov.
3. Področje uporabe in primeri uporabe
Navadna zrcala: Navadna zrcala se pogosto uporabljajo v področjih, kjer ni visokih zahtev za hitrostjo označevanja, na primer pri označevanju kovin, plastike in lesa. Primerna so za srednje in nizko hitrostne proizvodne linije ter za označevanje posameznih izdelkov v majhnih serijah ter zadostujejo zahtevam po višji natančnosti, vendar nižji hitrosti.
Hitrohodni galvanometri: Hitrohodni galvanometri se običajno uporabljajo v industrijskih proizvodnih okoljih, kjer so potrebni hitrohodno in natančno označevanje. Še posebej v področjih masovne proizvodnje in precizne obdelave lahko znatno povečajo proizvodno učinkovitost. Pogoste uporabe vključujejo lasersko označevanje dodatkov za mobilne telefone, avtomobilskih delov, LED komponent, elektronskih sestavin itd.
4. Struktura in konstrukcija
Običajna zrcala: Oblikovanje običajnih zrcal je relativno preprosto, z stabilno strukturo in nizkimi stroški. Zaradi omejitev področij uporabe imajo običajna zrcala nižje zahteve glede hitrosti in natančnosti. Zato ni potrebno, da so konstrukcije njihovih pogonskih in krmilnih sistemov izredno zapletene.
Hitro vrtljivo galvanometer: Oblikovanje hitro vrtljivih galvanometrov je bolj zapleteno. Ponavadi uporabljajo visoko zmogljive servomotorje in natančne mehanske strukture, da zagotovijo visoko stabilnost in natančnost med hitrim delovanjem. Poleg tega je tudi krmilni sistem hitro vrtljivih galvanometrov naprednejši, saj mora podpirati hitro prenos podatkov in obdelavo v realnem času, da izpolni zahteve hitrega označevanja.
5. Moč in upravljanje toplote
Navadna zrcala: Pri delovanju pri nizkih hitrostih sta moč in toplotni izhod laserja relativno nizka, zato so tudi zahteve za toplotno upravljanje relativno nizke. Navadno ni potrebno posebej zapletenih hladilnih sistemov. V nekaterih visokomočnih aplikacijah pa lahko postane hladilna konstrukcija navadnih zrcal omejujoč dejavnik.
Hitrovrtilni galvanometer: Ker mora delovati na visokih hitrostih, hitrovrtilni galvanometer proizvaja veliko toplote in ima visoke zahteve glede moči, še posebej pri dolgotrajnem delu z visoko frekvenco. Za zagotovitev stabilnega delovanja sistema so hitrovrtilni galvanometri ponavadi opremljeni z učinkovitejšimi hladilnimi sistemi, da se prepreči poslabšanje zmogljivosti zaradi pregrevanja.
6. Stabilnost in odpornost proti motnjam
Običajni galvanometer: Zaradi nižje delovne hitrosti ima običajni galvanometer boljšo stabilnost sistema in relativno močnejše lastnosti proti motnjam. V stabilnem delovnem okolju lahko običajni galvanometer zagotovi visoko natančnost in ponovljivost označevanja ter je primeren za proizvodne linije, ki ne zahtevajo visokofrekvenčnega in dolgotrajnega označevanja.
Hitrostni galvanometer: Zaradi svoje visoke delovne frekvence ima hitrostni galvanometer strožje zahteve glede stabilnosti in odpornosti sistema proti motnjam. Nadzorni sistem hitrostnega galvanometra mora obdelati bolj zapletene signale in ohraniti natančnost med hitrim premikom. Zato zahteva višjo odpornost proti motnjam in natančnejši mehanski dizajn, da se zagotovi, da med postopkom hitrega označevanja ne pride do napak ali izkrivljanj.
Glavne razlike med običajnimi galvanometričnimi zrcali in visokohitrostnimi galvanometričnimi zrcali ležijo v vidikih, kot so hitrost odziva, natančnost, področje uporabe, konstrukcijski dizajn in stroški. Visokohitrostna galvanometrična zrcala so primerna za hitre in visoko natančne označevalne naloge ter lahko izpolnjujejo višje zahteve glede učinkovitosti proizvodnje in natančnosti.