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三维动态聚焦扫描单元 varioSCAN和varioSCANde®i

varioSCAN和varioSCANde®i系列动态聚焦单元可以实现高精度、高性能的激光轴向聚焦。在xy扫描系统中,varioSCAN可以取代昂贵的平场物镜。因此在平场物镜无法使用的场合,varioSCAN是一个很理想的解决方案。

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varioSCAN和varioSCANde®i系列动态聚焦单元可以实现高精度、高性能的激光轴向聚焦。

在xy扫描系统中,varioSCAN可以取代昂贵的平场物镜。因此在平场物镜无法使用的场合,varioSCAN是一个很理想的解决方案。

varioSCAN可以将xy扫描系统转变为3D光束偏转系统,激光的焦点导向到被加工零件的轮廓,使可以在三个维度加工。
varioSCANde®i 提供了传统的varioSCAN两倍的最大行程和更低的跟踪误差,这带来了更大的焦点偏移范围和更好的光斑质量。由于基本消除了漂移带来的影响,它的准确性、速度、分辨率和线性也明显比其它varioSCAN单元要好。

此外,varioSCANde®i继承了iDRIVE ®所有优点:广泛的灵活性、高动态性能、实际位置等状态参数的实时查询等等。

典型应用

  • 打孔,切割,焊接
  • 激光深雕刻
  • 快速成型,快速模具
  • 微结构处理
  • 3维工件的加工

如何工作

在扫描过程中,varioSCANde®和varioSCANde®i 中的偏光元件,相对于静态聚焦元件,沿着光轴可动放置。这将产生整个系统的焦距变化, 与镜子的移动同步。因此,varioSCANde®和 varioSCAN可以将二维扫描系统扩展到三维扫描系统中。

在 2D应用中,varioSCAN 和 varioSCANde®i 可 以取代昂贵的平场物镜。在3D光束偏转系统中, 它可以在三个维度加工。varioSCAN40FLEX聚焦元件是电机驱动的,这带来了连续可变的图像尺寸和工作距离。varioSCAN40FLEX的外罩下包含了所有的光学和电学元件。对于光圈超过40mm的扫描系统,SCANLAB提供varioSCAN 60、60i、80和80i以及varioSCAN FC。

控制

varioSCANde®i配有标准数字接口,即使和二维扫描系统同步,通过SCANLAB的 RTC®4或RTC®5 PC接口板也很容易控制。

数字信号和模拟信号都可以方便的对 varioSCAN进行控制。

光学元件

SCANLAB为varioSCAN和varioSCANde®i 以及整个扫描系统提供光学结构,使得工作距离、图像尺寸、光束直径、波长、激光能量可以光学调谐,满足客户的特殊需 要。varioSCAN 40 和 varioSCANde®40i 允许客户自行安装可替换的光学元件,它们集成了风冷和水冷系统来确保高功率情况下的正常工作,varioSCANde®20i配有水冷接 入口。

选项

varioSCAN 20同样可以水冷 (varioSCANde®i系统的标准配罝)

典型三轴扫描系统光学配置

varioSCAN*®20i varioSCAN*®40i varioSCAN 40FLEX
激光 Nd:YAG Nd:YAG x 3 CO2 CO2
波长 1064 nm 355 nm 10.6 μm 10.6 μm
XY扫描单元 10 mm aperture 14 mm aperture 30 mm aperture 30 mm aperture
场镜 with f = 160 mm without without without
工作范围 (110x110) mm2 (600 x 600) mm: (500 x 500) mm2 (200 x 200) mm2 to (2000 x 2000) mm2 [e.g.(1) (600 x 600) mm2]
Z向聚焦范围 ± 32mm ± 80 mm ± 70 mm ±2 mm to ±400 mm [e.g.(1)±40mm]
聚焦直径 <35μm (M2=1) <70μm (M2=1) 570μm (M2= 1) 200 μm (M2=1) to 1.8 mm (M2=1) [e.g.(1)550μm (M2=1)]
光束扩展因子 2.8 3.8 2.05 2.4 to 1.9 [e.g.(1) 2.1]
焦距平均转换值 16 mm/mm 71 mm/mm 40 mm/mm -
焦距 - (1390 ± 143) mm (850 ± 118) mm (395 ± 18) mm to (2850 ± 600) mm [e.g.(1)(940 ± 60) mm]
最大激光功率 60 W 25 W 2000 W 500 W

(1) Example for a possible position of the focusing unit

规格(all angles are in optical degrees)

varioSCANde®20i varioSCANde®40i varioSCAN40 FLEX
入射孔径 up to max. 8 mm up to max. 16 mm up to max. 16 mm
输出孔径 up to max. 20 mm up to max. 40 mm up to max. 40 mm
最大焦距 ±2 mm ±3 mm ±1.5 mm
追踪误差 0.55 ms 0.7 ms 1.4 ms
典型光速 ≤280 mm/s ≤140 mm/s ≤100 mm/s
可重复性 < 0.5 μm

< 0.5 μm < 1 μm
非线性 0.05 % FS 0.05 % FS 1.5 % FS
长时间漂移 < 3 μm < 3 μm < 10 μm
功率要求 30 V DC (29-33V),max. 1.5 A each 30 V DC (29-33V),max. 1.5 A each ±(15+1.5)V DC max. 1.5 A each
电气连接 XY2-100 Enhanced,SL2-100 XY2-100 Enhanced, SL2-100 XY2-100 Standard,5L2-100 or optical data transfer(1),(2)
控制卡 DSCB + interface board DSCB + interface board SSV30
重量 500 g to 700 g approx. 2.4 kg approx. 2.4 kg/4.5 kg
  • (1) analog version: input signals alternatively: ±4.8 V; ±9.6 V / ±4.8 mA; ±9.6 mA; output signals: TTL level
  • (2) for varioSCAN40FLEX: step motor inputs and limit-switch output signals

三维动态聚焦扫描单元 varioSCAN和varioSCANde®i

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