在激光掃描成像系統中,分為同軸光路和非同軸光路。這兩種成像方式有什么不同?各有什么優缺點呢?松盛光電來給大家介紹分享,來了解一下吧。
同軸即為成像光路與激光光路在同一個光軸上,由二向色分光鏡在中間分開。旁軸成像就是跟激光光路不在一個光軸上。
激光掃描成像系統同軸光路圖示
同軸成像的最大優點就是定位精度高(這一個優點就足夠了),外部結構簡單(核心部分都在罩子里),并且可以實時顯示加工的過程,當然對應的缺點是成本稍高,內部結構稍復雜一點,而且成像清晰程度也比單獨的旁軸成像要差。要求高一點的無一例外不是同軸成像。
旁邊成像分兩種,一種是鏡頭斜著拍,這種結構最簡單,成本也最低,但由于是斜拍,精度非常差,除非能完全做到樣品完全保證在一個平面上,但這在實際加工中不可能的,所以斜拍的定位精度非常差。另一種也是垂直拍,需要位移臺把樣品送到鏡頭下面,拍完了再送回去激光加工,這種成本最高,一個位移臺就大幾萬,而且定位精度高度依賴位移臺的精度,并且加工的時候也無法實時觀察。
同軸光路
原理:同軸光路是指激光的發射光軸和接收光軸共軸,通常由分光鏡、反射鏡、透鏡等光學元件組成。以激光測距為例,激光二極管發射的激光束一部分透過分光鏡,經過光學透鏡準直后照射到遠處的目標物上,目標物表面漫反射回來的光經光學透鏡匯聚,再經過分光鏡的反射聚焦到光電探測器的光敏面上,光電探測器將光信號轉換成電信號發送給計算終端,從而實現測距功能。
特點
提高精度:確保激光束始終垂直于加工表面,提高加工精度和質量,減少誤差。例如,在激光切割中,能使切割線更加筆直,切口更加光滑。
增強穩定性:使激光傳輸更加穩定,減少光路抖動和偏移對激光性能的影響,提高系統的可靠性和重復性。
便于對準:發射光軸和接收光軸共軸,易于實現激光束與目標的對準,降低了操作難度和對準誤差。
減少干擾:同軸光路結構緊湊,減少了外部環境因素(如灰塵、氣流等)對光路的干擾,提高了系統的抗干擾能力。
LSH-IM-LAR系列是我司自主研發的一款激光同軸視覺模塊,可以基于相機觀察掃描頭的工作區域。典型應用包括過程監控或定位工件位置和角度。在激光加工過程中,同軸模塊確保輕松集成到新的以及現有系統。模塊的機械接口可以直接安裝在振鏡掃描頭和激光法蘭之間。
針對傳統激光行業中存在的問題,如夾具制作成本高,小尺寸或不規則產品的打標或焊接精度不好把控,產品擺放位置和角度對打標精度的影響等缺點,獨立研發并且推出打標和焊接系統,其作用相當手為傳統的激光設備裝上了眼睛和大腦,讓激光設備可以“看見”并且會思考”。
應用范圍:廣泛應用于激光標記、激光焊接、激光切割、機器視覺、激光微加工、激光調阻等。
非同軸光路
原理:非同軸光路是指激光的發射光軸和接收光軸不共軸,發射光路和接收光路是完全隔離開的,因此會產生兩個光軸,這兩個光軸并不是平行的,相互之間存在一定的夾角,且這個夾角會隨距離的變化而變化。
特點
增大測量范圍:在一些應用中,非同軸光路可以通過增加發射和接收之間的距離來增大測量范圍。
靈活性高:非同軸光路的設計相對靈活,可以根據具體的應用需求進行調整和優化。
成本較低:相比于同軸光路,非同軸光路的結構相對簡單,成本較低。
應用:常用于一些對精度要求不是特別高,但對測量范圍和靈活性要求較高的場合,如激光雷達、激光測距儀等。例如,一些低成本的激光測距儀采用非同軸光路結構,通過增加發射和接收之間的距離來增大測量范圍,但測量精度相對較低。
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原文標題:簡述激光掃描成像系統同軸光路和非同軸光路的區別
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