LaserPecker 4 の彫刻精度

LaserPecker | 2023年3月31日

Part1. レーザー彫刻機はどの程度の精度を実現できますか?

レーザー彫刻機の精度は理論的には非常に高いレベルに達し、通常は 0.01mm ～ 0.001mm の範囲内になります。 具体的な精度は、機械のモデル、製造品質、使用されるレーザー技術などのさまざまな要因によって異なります。 LaserPecker 4 レーザー彫刻機は 0.00199mm の計算精度を達成し、同様のレーザー彫刻機製品の中で先頭に立って、ユーザーに優れたレーザー彫刻体験を提供していることは注目に値します。

ただし、この数値は理想的な精度の値を表すことに注意することが重要です。 実際のアプリケーションでは、実際の加工精度は、材料の特性、作業環境、機械の磨耗、校正、メンテナンスなどの複数の要因の影響を受ける可能性があります。 実際の用途では、LaserPecker 4 レーザー彫刻機は 0.003mm の測定精度を達成しました。

Part2.レーザー彫刻機の精度に影響を与える要因は何ですか?

レーザー彫刻機の精度には、内部要因と外部要因の両方を含むいくつかの要因が影響します。 このテキストは、「検流計システム、光学システム、およびモーション コントロール システム」を含むがこれらに限定されない、機械自体に影響を与える内部要因のみに焦点を当てています。 レーザー彫刻精度に関連する「検流計、ビームスポット、移動精度、位置決め精度、および繰り返し位置決め精度」の概念についても詳しく説明します。

検流計システムは、レーザー彫刻機内の重要なコンポーネントであり、レーザー ビームの方向と位置を制御して、正確な彫刻と切断を保証します。 通常は 2 つのメイン検流計で構成され、水平 (X 軸) および垂直 (Y 軸) 方向の動きを制御します。 一部のシステムには、焦点 (Z 軸) を調整するための 3 番目の検流計も含まれている場合があります。

検流計の動作原理は、電磁駆動またはモーター制御に基づいています。 素早く回転させて正確に位置決めして、レーザービームの位置と方向を調整できます。 この高速で正確な応答は、レーザー ビームが意図した軌道に沿って確実に移動するための重要な要素です。

検流計の機能は次のとおり：

レーザー彫刻機の光学システムには、レーザー、レンズ アセンブリ、反射板などのコンポーネントが含まれており、全体としてレーザー ビームの品質と安定性を保証します。 このシステムは、レーザー ビームの焦点をワークピースの表面に合わせ、必要なサイズと形状のビーム スポットを形成します。 高精度の彫刻を実現するには、正確な焦点合わせが重要です。

• 高速動作: 検流計システムの迅速な応答と正確な位置決めにより、高速レーザー ビーム動作の要求に応え、効率的な彫刻プロセスを保証します。
• 正確な位置決め: 検流計システムは、レーザー ビームを正確に位置決めし、指定された経路に沿って確実に移動できるように設計されています。 高品質な彫刻を実現するには、高精度の位置決めが不可欠です。
• 安定性と信頼性: 検流計システムの安定性は、長時間の操作と一貫した作業にとって不可欠です。 安定したシステムにより、彫刻の均一性と精度が保証されます。
• 制御と調整: 検流計システムはコントローラーまたはドライバーによって管理され、制御システムから信号を受信して検流計の位置と角度を調整します。 最適化された制御アルゴリズムにより、検流計の正確な動作が保証されます。
• ビーム補正: 一部のシステムでは、レーザービームの形状と方向を補正するために検流計も利用され、焦点への最適な焦点合わせが保証されます。

レーザー彫刻機の光学システムには、レーザー、レンズ アセンブリ、反射板などのコンポーネントが含まれており、全体としてレーザー ビームの品質と安定性を保証します。 このシステムは、レーザー ビームの焦点をワークピースの表面に合わせ、必要なサイズと形状のビーム スポットを形成します。 高精度の彫刻を実現するには、正確な焦点合わせが重要です。

光学システムの主要な要素:

• レーザー: 高エネルギーで安定したレーザー ビームを生成することは、光学システムにとって非常に重要です。 レーザーの品質と性能によって、機械の動作効率と彫刻の品質が決まります。
• レンズアセンブリ: レーザービームの焦点距離と焦点を調整し、ビームスポットのサイズと形状を制御するために使用されます。 高品質のレンズアセンブリは、正確で鮮明なビームスポットを生成するために不可欠です。
• リフレクター: レーザー ビームの経路をガイドし、レーザー ビームが正しい軌道をたどって検流計システムを通過し、最終的に作業面に焦点を結ぶようにします。 安定した高反射ミラーは、レーザービームの品質と安定性の向上に役立ちます。
  
  
  

レーザー彫刻におけるビームスポットの重要性:

ビームスポットとは、レーザー光がワーク表面上で焦点を結ぶ領域を指します。 ビームスポットのサイズと形状は、彫刻の精度と鮮明さに直接影響します。 一般に、ビームスポットが小さく均一であることは、解像度が高く、彫刻効果がより細かいことを意味します。 レーザー彫刻機の光学系と集束能力は、ビームスポットのサイズと品質に直接影響します。

• 集束能力: 集束レンズまたはミラーはレーザービームをワークピース表面に集中させ、希望のサイズと形状のビームスポットを形成します。 優れた集光システムにより、小さく均一なビームスポットが生成され、高精度の彫刻が容易になります。
• ビームスポットサイズ: ビームスポットが小さいほど、彫刻の詳細と精度が高くなります。 一般に、ビームスポットが小さいほど、より高い解像度の彫刻が実現されます。
• ビームスポットの形状: ビームスポットは円形またはほぼ円形であることが理想的です。 ビームスポットの形状が不規則な場合、彫刻結果が不均一になる可能性があります。

レーザー彫刻機のモーション コントロール システムは、ハードウェア コンポーネントとソフトウェア コンポーネントの両方で構成され、機械の動きと動作を制御する役割を果たします。 このシステムはコマンドを送信し、検流計、作業プラットフォーム、その他の重要なコンポーネントの動きを制御します。

モーション コントロール システムのハードウェア コンポーネント:

• 機械的構造: 機械の機械的構造は、各軸 (通常は X、Y、Z 軸) の動きと安定性を決定します。 動作軸の精度を確保するには、安定した精密な機械構造が不可欠です。
• ドライブとモーター: ドライブとモーターは動作軸を駆動します。 高性能ドライブとモーターは安定した正確な動きを提供し、彫刻の精度と効率を保証します。
• 位置センサーとフィードバック システム: 位置センサーは動作軸の位置を監視し、フィードバック システムはセンサー データに基づいて潜在的な位置誤差を修正し、レーザー彫刻機が以前の作業位置に正確に戻ることを保証します。
  
  

モーション コントロール システムのソフトウェア コンポーネント:

• モーション コントロール アルゴリズム: これらのアルゴリズムは、経路計画、最適化、およびリアルタイム モーション コントロールを処理します。 レーザービームが作業面上で計画された軌道と速度に沿って移動することを保証し、彫刻の効率と精度を最大化します。
• コントローラー: コントローラーはモーション コントロール システムの中核であり、ユーザー コマンドを受信し、アルゴリズムを実行し、ハードウェア コンポーネント (ドライブ、モーターなど) の動きを制御します。

繰り返し位置決め精度とは、複数の作業サイクルで同じ位置に戻る機械の能力を指します。 異なる作業サイクルで停止および再起動した後でも、機械は以前の彫刻位置に正確に戻り、一貫した彫刻効果を保証します。

• 繰り返し位置決めの簡単な説明: 同じ位置への 2 回以上の移動の間に生じる誤差。たとえば、動作軸が 100mm 移動する必要があり、最初に 100.01mm 移動し、繰り返し動作で 99.99mm 移動した場合、 2つの動作の差0.02mmが繰り返し位置決め精度となります。

Part3. 最後に

これらの要素は、レーザー彫刻機の設計と製造において重要な役割を果たします。LaserPecker 4 レーザー彫刻機は、検流計システムの最適化、光学システムの強化、モーション制御システムの改善などに努め、より高い移動精度、位置決め精度、繰り返し位置決め精度を提供し、優れた彫刻結果を保証します。精度と精度の詳細については、Wikipedia をご覧ください。