Laserscanning: Wozu dient es und wie funktioniert es?

Was istLaserscanning? Ob beim Lesen von Produktbarcodes, beim Projizieren von Lasershows oder beim Schweißen von Karosserien: Beim Laserscannen wird einfach ein Laserstrahl über eine Oberfläche bewegt. Obwohl das Konzept einfach ist, kann die tatsächliche Technologie, die beim Laserscannen verwendet wird, recht komplex sein. Wir alle sind regelmäßig mit Laserscannen in Berührung gekommen. Diese Technologie wird verwendet, um beim Einkaufen in einem Geschäft einen Laserstrahl durch einen Produktbarcode zu führen, aber Laserscannen wird für viel mehr verwendet.

Grundprinzipien des Laserscannings
I. Prinzipien der Lasererzeugung
In einem Laserscansystem erzeugt der Laser zunächst einen hochintensiven, monochromatischen Strahl. Dieser Strahl wird erzeugt, indem das aktive Medium im Laser, beispielsweise Halbleiter, Gase oder Kristalle, angeregt wird, was zu einer Besetzungsumkehr und anschließender stimulierter Strahlung führt.
Der Reflektor des optischen Resonators wird verwendet, um den Strahl zu zwingen, im Medium hin und her zu reflektieren, wodurch die Anzahl der Photonen im aktivierten Medium erhöht wird. Wenn das System den Schwellenwert erreicht, kann ein kontinuierlicher Laserstrahl erzeugt werden.
II. Richtung und Steuerung des Laserstrahls
Der erzeugte Laserstrahl muss auf ein bestimmtes Objekt oder eine bestimmte Umgebung gerichtet werden. In einem Laserscanning-System werden hierfür üblicherweise Scanspiegel wie polygonale Drehspiegel oder Schwingspiegel verwendet.
Diese Scanspiegel können die Richtung des Laserstrahls schnell umlenken und den gesamten Zielbereich gemäß einer voreingestellten Flugbahn abdecken. Durch die präzise Steuerung der Bewegung des Scanspiegels kann der Laser das Objekt in einem Raster scannen, um anschließend Daten zu erfassen.
III. Wie Laser Feedback-Informationen sammeln
Nachdem der Laserstrahl auf das gescannte Objekt trifft, wird der Strahl entsprechend den Oberflächeneigenschaften des Objekts reflektiert, gebrochen oder gestreut.
Ein Teil des reflektierten Lichts wird von Detektoren erfasst, bei denen es sich normalerweise um Fotodioden oder CCD-Sensoren (Charge-Coupled Device) handelt. Die Detektoren wandeln die erfassten Lichtsignale in elektrische Signale um, die weiter zu digitalen Informationen verarbeitet werden. Durch die Analyse dieser Daten können die dreidimensionale Struktur des Objekts oder andere erforderliche Parameter konstruiert werden.

Verwendet:
I. Datenerfassung und Bildgebung
1. Prozess
Laser werden verwendet, um einige physikalische Eigenschaften eines Objekts zu bestimmen, wie Größe, Form, räumliche Position, räumliche Ausrichtung, Farbe, Farbänderungen, Oberflächenstruktur, chemische Zusammensetzung und mehr. Dazu wird ein Laserstrahl über die Oberfläche eines Objekts oder in das Innere eines Objekts geführt. Das projizierte Lasermuster wird dann abgebildet – oder das zurückkehrende Licht wird erkannt (durch Reflexion, Streuung oder Fluoreszenz) – und analysiert, um die gewünschten Informationen zu erhalten.
2. Häufige Anwendungen

• Lesen von Barcodes, QR-Codes, Datamatrix-Codes und mehr.
• Messen der physikalischen Abmessungen von Produkten, die auf einem Förderband laufen, und Identifizieren von Produkten, die nicht den Spezifikationen entsprechen.
• Das Scannen eines Laserstrahls um ein fahrendes Fahrzeug herum erfüllt die Funktion eines Lidar.
• Stellen Sie sich Lebensmittel (wie Garnelen oder Nüsse) vor, die auf einem Förderband vorbeilaufen, um sie nach Größe zu sortieren oder minderwertige Produkte zu identifizieren.
• Scannen realer Objekte, wie Zähne oder das Innere eines Gebäudes, um genaue Computermodelle zu erstellen
• Konfokale Mikroskopie, bei der ein Laserstrahl durch ein Mikroskop auf eine Probe projiziert und über die Probe gescannt wird, um ein Bild zu erstellen
• Optische Kohärenztomographie (OCT) für die medizinische Bildgebung
• Inspektion von Halbleiterwafern

II. Daten schreiben und anzeigen
1. Prozess
Laser werden verwendet, um Informationen anzuzeigen oder Muster oder Bilder zu erzeugen. Dazu wird der Laserstrahl über oder in ein Objekt bewegt und dabei seine Intensität moduliert.
2. Häufige Anwendungen

• Scannen einer rotierenden lichtempfindlichen Trommel in einem Laserdrucker
• Laser-Präsentationslichter und -schilder
• Laser-Ausrichtungsgeräte für Bau und Vermessung

Materialbearbeitung
1. Prozess
Laser werden verwendet, um Materialien physikalisch umzuwandeln (schneiden, schweißen, abtragen, schmelzen usw.) oder räumlich variierend zu beeinflussen (glühen, verfärben, erhitzen usw.). Dies wird erreicht, indem der Laserstrahl über oder in das Objekt bewegt wird, während die Intensität moduliert wird.
2. Häufige Anwendungen

• Laserbeschriftung
• Laserschweißen
• Laser schneiden
• Laser-Gravur
• Laser-Wärmebehandlung
• Laserauftragschweißen

Die oben aufgeführten Anwendungen (die nur einen kleinen Teil der Laserscanning-Anwendungen darstellen) stellen eine breite Palette technischer Anforderungen. Dazu gehören Parameter wie Scangeschwindigkeit, Größe des abzudeckenden Bereichs oder Volumens, erforderliche Laserleistung, Kosten, Größe, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Scanners.

JTBYShieldF&E-Mitarbeiter haben verschiedene Laserscanning-Module entwickelt, um den unterschiedlichen Anforderungen dieser Anwendungen gerecht zu werden. Das Lasermodul ist die Kernkomponente des Laserscanning-Systems und ist für die Erzeugung eines präzisen Laserstrahls zur Durchführung von Scan-Aufgaben verantwortlich.

Typen und Eigenschaften
1. Halbleiterlasermodul
Häufig in kostengünstigen Anwendungen mit geringem bis mittlerem Stromverbrauch.
Klein und leicht, hohe Energieeffizienz, niedrige Wartungskosten.
2. Faserlasermodul
Geeignet für industrielle Anwendungen, die hohe Leistung und hohe Präzision erfordern.
Kann hochwertige Laserstrahlen bei geringem Wartungsaufwand liefern.
3. Gaslasermodul
Wird häufig für Präzisionsmessungen und Langstreckenscans verwendet.
Erzeugt einen Laserstrahl mit hoher Stabilität und Präzision, ist jedoch groß und teuer.

Wir sind spezialisiert auf die Herstellung von Laserausrüstungsteilen wie Laserdioden, Lasermodulen, Infrarotlasern, Faserlasern und Lasergravur-/Schneidemaschinen usw. Wir haben ein professionelles Forschungs- und Entwicklungsteam, akzeptieren OEM und ODM und können jeden Lasertyp nach Ihren Anforderungen entwerfen und herstellen. Wenn Sie interessiert sind, kontaktieren Sie mich bitte für weitere Einzelheiten!

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Wenn Sie Ideen haben, sprechen Sie uns gerne an. Egal, wo unsere Kunden sind und welche Anforderungen wir haben, wir werden unser Ziel verfolgen, unseren Kunden hohe Qualität, niedrige Preise und den besten Service zu bieten.