振鏡同軸恒溫光學系統使用說明書
一、振鏡同軸恒溫光學系統外形尺寸及接口說明：?
二、產品描述
同軸監視振鏡打標焊接系統專為滿足有高精度定位要求的振鏡掃描加工而設計，CCD 觀測的圖像與激光光束焦點完全同軸，于 F-theta 鏡頭及照明光源配套可實現“所見即所得”的激光加工。校正后的激光加工絕對位置精度可達到0.02mm 以上。與軟件配合使用可以幾乎完全克服振鏡溫漂帶來的加工位置誤差。
三、產品特點
a) 振鏡掃描系統集成同軸監控
b) 場鏡完美消色差設計
c) 掃描范圍內激光聚焦性能一致
d) 監控視場隨動振鏡掃描
e) 單色光照明設計提高 CCD 觀測清晰度
f) 提供機器視覺軟件定制服務
四、主要應用
a) 激光標記;
b) 激光焊接;
c) 機器視覺。
五、以下為一套完整帶視覺定位振鏡加工光學系統配置:
| 序號 | 系統構成 | 單位 | 配置內容 | 備注 |
| 1 | 激光器類型 | 臺 | 激光波長：355~1100nm DPSSL , LPSSL,光纖傳輸的 LPSSL,直接光 纖激光器 光纖傳輸半導體激光器 |
用戶配置 |
| 2 | 消色差遠心掃描物鏡 | 個 | 焦距：50mm~250mm， 激光波長：355nm~1080nm 普通消色差或遠心消色差 典型焦距：100mm,125m,160mm， 兼容等標準掃描物鏡，可搭配2點及3點 消 色差掃描物鏡 |
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| 3 | 光纖傳輸系統 | 套 | 激光波長：355nm~1080nm 最大功率：≤1000W，CW 兼容接口：D80、SMA905、QBH (兼容硬光路系統) 數值孔徑：NA≤0.22 激光透過率：≥85% 最大功率：100W，CW 兼容 SMA905，D80，QBH，QCS，LLK 等主流 光纖接口 支持雙激光波長合束，實現激光混合加工 |
可選 |
| 4 | 同步視覺光學系統 | 套 | 同軸監視物像：XYZ 三軸微調 視場范圍：≤Φ12mm 掃描視覺同步精度：±10μ 可見光寬帶增透 8～14mm 振鏡，最大可至 25mm（對角線） 20～30mm 振鏡，最大可至 40mm（對角線） |
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| 5 | 光束整形單元 | Line beam generator Spacing adjustable Multiple spot array Square and circle top hat beam profile Ring profile generator Any pattern generator |
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| 6 | 廣角視覺光學系統 | 套 | 同軸監視物像：XYZ 三軸微調 視場范圍：≤Φ80mm 可定制更大視場和大 小視場并存雙視覺 視覺對位精度：±50μ 可見光寬帶增透 |
可選 |
| 7 | 照明系統 | 套 | 同軸照明，環形照明，旁軸照明 照明波長：400～700nm 典型照明波長：白光，紅光 LED，綠光 LED， 藍光 LED，近紅外 LED 照明方式：同軸反射， 環形反射照明，同軸透射，暗場照明等 |
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| 8 | 同軸測溫系統 | 套 | 紅外測溫：100～600℃，測溫模塊需單獨購買，該系統僅提供相應光學系統及安裝接口 溫度范圍：50～2000 攝氏度? ? ? 光譜相應范圍：1～14 微米波段 |
可選 |
| 9 | 工業相機 | 個 | C/CS 口 COMS/CCD 200W 像素 USB/1394/camera link/以太網 |
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| 10 | 振鏡 | 套 | 特殊鍍膜處理, 通光孔徑: 8~30
最大功率：500W |
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| 11 | 其他 | 自動聚焦，3D 模塊等等功能有待驗證 | ||
| 12 | 視覺加工軟件 | 套 | 功能：三軸掃描，同軸監視，溫度反饋，激光功率反饋 | 應用：標記，切割，焊接，打孔， 調阻，劃線 |
六、同軸監視振鏡打標焊接系統特點介紹
a) 掃描物鏡采用遠心設計，消除了一般掃描物鏡所帶來的居多問題，使標刻范圍內均勻統一。
b) 對于劃線來說，采用遠心掃描物鏡也得使得劃痕中心對稱。
c) 系統模塊化設計，且都為 Pre-aligned 模塊，即插即用，無需額外的調制;系統兼容波長從 355~1080 范圍內的所有激光波長，無論是直接半導體，DPSSLs，LPSSLs，光纖傳輸的 LPSSLs，還是直接光纖激光器，都可以很方便的集成到系統中。
d) 采用同軸的 CCD 光學系統，使得成像質量更好，軟件更容易識別。
e) 一體化設計使得系統穩定可靠，包含振鏡，CCD 成像系統，激光傳輸系統以
及掃描物鏡系列等。
七、使用說明
1. 安裝調試方法
1) 將振鏡同軸恒溫光學系統與設備連接。
2) 將光纖裝置在準直鏡 SMA905 或 D80 法蘭接口即可。
3) 將測溫探頭安裝至測溫接口上。
4) 將CCD 相機安裝至攝像鏡上。
5) 在鏡頭下面載物臺上放上一張金屬名片或金屬板，打開激光確定激光焦點。
6) 通過攝像鏡與相機接口處的頂絲來調節激光光斑在成像系統中的位置，讓激光點居中。
7) 調節成像清晰度，當成像最清晰的時候就是成像焦距與激光焦距重合。
8) 當激光光斑在成像系統中的十字中心時，通過頂絲固定相機接口處，防止激光斑偏離十字中心點。
2. 調試光路的方法
A. 找激光焦點位置
1) 激光光束通過合束鏡后，經過 X、Y 振鏡頭反射到Fθ 透鏡后形成聚焦光斑，當聚焦光斑能量最強時為激光焦點，當聚焦光斑不再焦點時Z 軸上下運動調試后找到激光焦點。(見圖 1)
圖1 激光焦點
B. 調節 CCD 成像清晰度
2) 確定激光焦點之后，通過攝像鏡調節鍵來調節成像清晰度。(見圖2-1、2、3)
圖 2-2 確保此調節螺釘背后的止動螺釘處在松弛狀態，使用 2.5 內六角扳手對調節螺釘輕微旋轉，同時注意觀察成像的清晰度，當達到最佳清晰度時停止調節。
圖2-3 攝像鏡調節后成像清晰
C. 確定激光焦點是否在軟件界面的十字中心
3) 通過攝像鏡與相機接口處的頂絲來調節激光光斑在成像系統中的位置，當激光光斑在成像系統中的十字中心時，通過頂絲固定相機接口處，防止激光光斑偏離十字中心點。(見圖 3-1、2、3)
圖 3-1 激光光斑偏離十字中心點
圖3-2 調節螺釘
圖 3-2 調節螺釘時，使用 1.5 內六角扳手對準 4 枚螺釘孔，將 4 枚螺釘處于松動的狀態，手動推動和旋轉 ccd 接口圈，將它調整至十字中心點的位置，如成像和被成像面相反可通過旋轉相機角度使兩者相同。
3-3 確定激光光斑正中心點
八、光纖裝配方法
1) 裝配
對于光從激光器傳輸到實際應用，光纖裝配是一個高精密的光學機械裝置：
圖為標準的 SS 鎧甲光纖的光纖端(部分產品稍有調整)
1) SAM 定義：超小型適配器
2) 光纖帽：在運輸和不使用的時候，保護光纖的光學表面
3) 型密封圈：幫助保持光纖帽連接到 SMA 螺母
4) SMA 螺母：為了將光纖通過螺紋連接到 SMA 支架上
5) 光纖鎧甲：不銹鋼或其他材料保護光導光纖避免損壞，并且保護操作人員避免發生光纖破裂而產生的雜散光。
6) SMA 適配器：機械地連接鎧甲到 SMA 連接器
7) SMA 尖端：包含光纖裸露端的精密高功率尖端
2) 光纖正確使用方式
a) 從光纖的輸出端面取下光纖帽。如果不這樣做，可能會永久地損壞光纖。為了避免光纖的光學表面的污染，特別地推薦在這一步操作時請戴上手套并在潔凈的環境中操作。請確保光纖端面經過檢查清潔度，如圖中所述。
圖為取下光纖帽
b) 確保光纖端面已經過檢查并根據需要被清潔干凈。將光纖插入所需要的連接器。務必要謹慎，物理接觸到光學表面可能會損壞光纖。當將激光耦合輸出到 另一個光纖或光學系統中時，必須保持一定的空氣間隙。如果要連接到傳輸光纖，必須非常 小心地控制套圈和套筒長度。
c) 先將光纖頭小心斜靠在激光器準直鏡接口處(注意：不要正對插入，因為手動很難做到高同心度，如果同心不好插入將會產生端面碰撞，對光纖端面造成不可逆轉的物理損傷和劃痕)，再緩慢向同心方向擺正角度，同時緩慢插入光纖，插到底以后再旋轉所接口螺帽和鏡頭接口固定好不松動。
d) 使用不超過 0.5N?m 的扭矩將螺母擰緊到激光器的出光端口。
3) 系統啟動
無論何時，激光器完全關閉后，都應該使用完整的啟動過程。啟動激光器的步驟如下：
1) 確保區域中的每個人都正確佩戴了激光安全防護眼鏡，并且知道激光器即將開啟。此處默認操作人員熟悉有關 激光操作和激光安全措施方面的危險。
2) 確保輸出的激光對準了正確的預定目標。
3) 確保光路附近沒有任何無關的物品，以免使光束產生散射。
4) 盡可能多地設置光束圍欄，以降低意外的光束攔截或反射所產生的危險。
5) 確認激光器溫度控制在設置的溫度且有效，無論是風冷散熱、水冷散熱還是 TEC 散熱方案。內部的熱敏電阻應 被有效地監測，以維持激光器的溫度處于數據表中規定操作溫度+/-10°C 的范圍。在規定溫度以上操作將增加閾值電流，降低效率，而且可能降低激光器壽命。在規定溫度以下操作會導致冷凝，這將對激光器造成損害。
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