Laserový skener, tiež nazývaný laserový galvanometer, pozostáva z XY optickej skenovacej hlavy, elektronického zosilňovača a optickej odrazovej šošovky. Signál poskytovaný počítačovým ovládačom poháňa optickú snímaciu hlavu cez obvod budiaceho zosilňovača, čím riadi vychýlenie laserového lúča v rovine XY. Jednoducho povedané, galvanometer je skenovací galvanometer používaný v laserovom priemysle. Jeho odborný termín sa nazýva vysokorýchlostný skenovací galvanometer Galvo skenovací systém. Takzvaný galvanometer možno nazvať aj ampérmetrom. Jeho dizajnová myšlienka úplne sleduje metódu návrhu ampérmetra. Šošovka nahrádza ihlu a signál sondy je nahradený počítačom riadeným signálom -5V-5V alebo -10V-+10V DC. na dokončenie vopred určenej akcie. Podobne ako systém snímania otočných zrkadiel, aj tento typický riadiaci systém využíva dvojicu sklopných zrkadiel. Rozdiel je v tom, že krokový motor, ktorý poháňa túto sadu šošoviek, je nahradený servomotorom. V tomto riadiacom systéme sa používa polohový snímač. Konštrukčná myšlienka a negatívna spätná väzba ďalej zaisťujú presnosť systému a rýchlosť snímania a presnosť opakovaného polohovania celého systému dosahujú novú úroveň. Skenovacia značkovacia hlava galvanometra sa skladá hlavne zo skenovacieho zrkadla XY, poľnej šošovky, galvanometra a počítačom riadeného značkovacieho softvéru. Vyberte zodpovedajúce optické komponenty podľa rôznych vlnových dĺžok lasera. Súvisiace možnosti zahŕňajú aj expandéry laserového lúča, lasery atď. V laserovom demonštračnom systéme je priebeh optického skenovania vektorový sken a rýchlosť skenovania systému určuje stabilitu laserového vzoru. V posledných rokoch boli vyvinuté vysokorýchlostné skenery s rýchlosťou skenovania dosahujúcou 45 000 bodov za sekundu, čo umožňuje demonštrovať zložité laserové animácie.
5.1 Zvárací spoj laserovým galvanometrom
5.1.1 Definícia a zloženie zvarového spoja galvanometra:
Kolimačná zaostrovacia hlava využíva mechanické zariadenie ako nosnú platformu. Mechanické zariadenie sa pohybuje tam a späť, aby sa dosiahlo zváranie zvarov rôznych trajektórií. Presnosť zvárania závisí od presnosti aktuátora, takže existujú problémy, ako je nízka presnosť, nízka rýchlosť odozvy a veľká zotrvačnosť. Skenovací systém galvanometra používa motor na prenášanie šošovky na vychýlenie. Motor je poháňaný určitým prúdom a má výhody vysokej presnosti, malej zotrvačnosti a rýchlej odozvy. Keď je lúč osvetlený na šošovke galvanometra, vychýlenie galvanometra zmení laserový lúč. Preto môže laserový lúč skenovať akúkoľvek trajektóriu v zornom poli skenovania cez systém galvanometra.
Hlavnými komponentmi skenovacieho systému galvanometra sú kolimátor expanzie lúča, zaostrovacia šošovka, XY dvojosový skenovací galvanometer, riadiaca doska a softvérový systém hostiteľského počítača. Skenovací galvanometer sa vzťahuje hlavne na dve skenovacie hlavy galvanometra XY, ktoré sú poháňané vysokorýchlostnými piestovými servomotormi. Dvojosový servosystém poháňa dvojosový skenovací galvanometer XY, aby sa vychýlil pozdĺž osi X a osi Y, v danom poradí, odosielaním príkazových signálov do servomotorov osi X a Y. Týmto spôsobom môže riadiaci systém pomocou kombinovaného pohybu dvojosovej zrkadlovej šošovky XY previesť signál cez dosku galvanometra podľa prednastavenej grafickej šablóny softvéru hostiteľského počítača podľa nastavenej dráhy a rýchlo sa pohybovať po rovina obrobku na vytvorenie trajektórie skenovania.
5.1.2 Klasifikácia zvarových spojov galvanometra:
1. Predná zaostrovacia skenovacia šošovka
Podľa pozičného vzťahu medzi zaostrovacou šošovkou a laserovým galvanometrom možno režim skenovania galvanometra rozdeliť na skenovanie s predným zaostrovaním (obrázok 1 nižšie) a skenovanie so zadným zaostrovaním (obrázok 2 nižšie). Kvôli existencii rozdielu v optickej dráhe, keď je laserový lúč vychýlený do rôznych polôh (vzdialenosť prenosu lúča je iná), je ohnisková plocha lasera počas predchádzajúceho procesu skenovania v režime zaostrovania pologuľovitý povrch, ako je znázornené na obrázku vľavo. Spôsob skenovania po zaostrení je znázornený na obrázku vpravo. Objektív je šošovka F-plan. Zrkadlo F-plan má špeciálny optický dizajn. Zavedením optickej korekcie môže byť hemisférická ohnisková plocha laserového lúča nastavená na plochú. Postfocus skenovanie je vhodné hlavne pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokú presnosť spracovania a malý rozsah spracovania, ako je laserové značenie, laserové zváranie mikroštruktúr atď.
2.Zadná zaostrovacia skenovacia šošovka
So zvyšujúcou sa oblasťou skenovania sa zväčšuje aj clona objektívu f-theta. Vzhľadom na technické a materiálové obmedzenia sú objektívy s veľkou clonou f-theta veľmi drahé a toto riešenie nie je akceptované. Systém skenovania predným galvanometrom šošovky objektívu v kombinácii so šesťosovým robotom je relatívne uskutočniteľné riešenie, ktoré môže znížiť závislosť od zariadenia galvanometra, má značný stupeň presnosti systému a má dobrú kompatibilitu. Toto riešenie prijala väčšina integrátorov. Prijať, často označované ako letové zváranie. Zváranie modulovej prípojnice vrátane čistenia pólov má letové aplikácie, ktoré môžu flexibilne a efektívne zväčšiť šírku spracovania.
3,3D galvanometer:
Bez ohľadu na to, či ide o skenovanie s predným zaostrením alebo skenovanie so zadným zaostrením, zaostrenie laserového lúča nemožno ovládať pri dynamickom zaostrovaní. V režime skenovania s predným zaostrením, keď je obrobok, ktorý sa má spracovať, malý, má zaostrovacia šošovka určitý rozsah hĺbky ohniska, takže môže vykonávať zaostrené skenovanie s malým formátom. Keď je však rovina, ktorá sa má skenovať, veľká, body v blízkosti okraja budú neostré a nemožno ich zaostriť na povrch spracovávaného obrobku, pretože presahuje rozsah hĺbky laserového zaostrenia. Preto, keď sa vyžaduje, aby bol laserový lúč dobre zaostrený v akejkoľvek polohe v rovine skenovania a zorné pole je veľké, použitie šošovky s pevnou ohniskovou vzdialenosťou nemôže spĺňať požiadavky na skenovanie. Systém dynamického zaostrovania je súbor optických systémov, ktorých ohnisková vzdialenosť sa môže meniť podľa potreby. Preto výskumníci navrhujú použiť dynamickú zaostrovaciu šošovku na kompenzáciu rozdielu optickej dráhy a použiť konkávnu šošovku (rozširovač lúča) na lineárny pohyb pozdĺž optickej osi, aby sa ovládala poloha zaostrenia a dosiahlo sa, že povrch, ktorý sa má spracovať, dynamicky kompenzuje optickú dráhový rozdiel v rôznych polohách. V porovnaní s 2D galvanometrom, zloženie 3D galvanometra pridáva hlavne „optický systém osi Z“, takže 3D galvanometer môže počas procesu zvárania voľne meniť polohu zaostrenia a vykonávať priestorové zakrivené povrchové zváranie bez potreby zmeny. nosič, ako je obrábací stroj, atď. ako 2D galvanometer. Výška robota sa používa na nastavenie polohy zaostrenia zvárania.
Čas odoslania: 23. mája 2024
