Laserski skener, koji se naziva i laserski galvanometar, sastoji se od XY optičke glave za skeniranje, elektronskog pogonskog pojačala i optičkog reflektivnog sočiva. Signal koji daje kompjuterski kontroler pokreće optičku glavu za skeniranje kroz pogonsko pojačalo, čime se kontrolira otklon laserskog snopa u XY ravni. Jednostavno govoreći, galvanometar je skenirajući galvanometar koji se koristi u laserskoj industriji. Njegov profesionalni naziv naziva se galvanometar za skeniranje velike brzine Galvo sistem skeniranja. Takozvani galvanometar se takođe može nazvati ampermetrom. Njegova dizajnerska ideja u potpunosti prati metodu dizajna ampermetra. Sočivo zamjenjuje iglu, a signal sonde je zamijenjen kompjuterski kontroliranim -5V-5V ili -10V-+10V DC signalom. , da dovršite unaprijed određenu radnju. Poput sistema za skeniranje rotirajućih ogledala, ovaj tipični kontrolni sistem koristi par retrovizora koji se uvlače. Razlika je u tome što je koračni motor koji pokreće ovaj set sočiva zamijenjen servo motorom. U ovom upravljačkom sistemu koristi se senzor položaja. Dizajnerska ideja i negativna povratna sprega dodatno osiguravaju tačnost sistema, a brzina skeniranja i ponovljena tačnost pozicioniranja cijelog sistema dostižu novi nivo. Glava za označavanje za skeniranje galvanometra uglavnom se sastoji od XY ogledala za skeniranje, terenskog sočiva, galvanometra i kompjuterski kontrolisanog softvera za označavanje. Odaberite odgovarajuće optičke komponente prema različitim talasnim dužinama lasera. Povezane opcije takođe uključuju ekspandere laserskog snopa, lasere, itd. U sistemu za demonstraciju lasera, talasni oblik optičkog skeniranja je vektorsko skeniranje, a brzina skeniranja sistema određuje stabilnost laserskog uzorka. Poslednjih godina razvijeni su skeneri velike brzine, sa brzinama skeniranja do 45.000 tačaka u sekundi, što omogućava demonstriranje složenih laserskih animacija.
5.1 Laserski galvanometarski zavareni spoj
5.1.1 Definicija i sastav galvanometarskog zavarenog spoja:
Kolimacijska glava za fokusiranje koristi mehanički uređaj kao noseću platformu. Mehanički uređaj se pomiče naprijed-nazad kako bi se postiglo zavarivanje različitih putanja zavara. Preciznost zavarivanja zavisi od tačnosti aktuatora, tako da postoje problemi kao što su niska tačnost, spora brzina odziva i velika inercija. Sistem za skeniranje galvanometra koristi motor za nošenje sočiva radi skretanja. Motor se pokreće određenom strujom i ima prednosti visoke preciznosti, male inercije i brzog odziva. Kada se snop osvijetli na sočivu galvanometra, otklon galvanometra mijenja laserski snop. Stoga laserski snop može skenirati bilo koju putanju u vidnom polju skeniranja kroz sistem galvanometra.
Glavne komponente sistema za skeniranje galvanometra su kolimator za proširenje snopa, sočivo za fokusiranje, dvoosni galvanometar za skeniranje XY, kontrolna ploča i softverski sistem glavnog računara. Galvanometar za skeniranje se uglavnom odnosi na dvije XY galvanometarske glave za skeniranje, koje pokreću brzi klipni servo motori. Dvoosni servo sistem pokreće galvanometar za skeniranje s dvije ose XY da skrene duž X-ose i Y-ose slanjem komandnih signala servo motorima X i Y-ose. Na ovaj način, kombinovanim kretanjem XY dvoosnog ogledala, kontrolni sistem može konvertovati signal kroz ploču galvanometra prema unapred postavljenom grafičkom predlošku softvera glavnog računara prema zadatoj putanji i brzo se kretati na ravni obratka za formiranje putanje skeniranja.
5.1.2 Klasifikacija galvanometarskih zavarenih spojeva:
1. Skenirajuća sočiva s prednjim fokusiranjem
Prema pozicionom odnosu između fokusnog sočiva i laserskog galvanometra, način skeniranja galvanometra može se podijeliti na skeniranje s prednjim fokusiranjem (slika 1 dolje) i skeniranje sa fokusiranjem pozadi (slika 2 ispod). Zbog postojanja razlike optičke putanje kada se laserski snop skreće u različite položaje (razdaljina prijenosa snopa je različita), fokusna površina lasera tokom procesa skeniranja u prethodnom načinu fokusiranja je hemisferna površina, kao što je prikazano na lijevoj slici. Metoda postfokusnog skeniranja prikazana je na slici desno. Objektiv je sočivo F plana. F-plan ogledalo ima poseban optički dizajn. Uvođenjem optičke korekcije, hemisferna fokalna površina laserskog zraka može se podesiti na ravnu. Skeniranje nakon fokusa je uglavnom pogodno za aplikacije koje zahtijevaju visoku preciznost obrade i mali raspon obrade, kao što su lasersko označavanje, lasersko zavarivanje mikrostrukture itd.
2.Objektiv za skeniranje sa stražnjim fokusiranjem
Kako se područje skeniranja povećava, povećava se i otvor blende f-theta sočiva. Zbog tehničkih i materijalnih ograničenja, f-theta objektivi velikog otvora blende su vrlo skupi i ovo rješenje nije prihvaćeno. Sistem za skeniranje prednjeg galvanometra objektiva u kombinaciji sa šestoosnim robotom je relativno izvodljivo rješenje, koje može smanjiti ovisnost o opremi galvanometra, ima značajan stepen tačnosti sistema i ima dobru kompatibilnost. Ovo rješenje je usvojila većina integratora. Usvojiti, koji se često naziva zavarivanjem leta. Zavarivanje sabirnica modula, uključujući čišćenje stubova, ima letne aplikacije, koje mogu povećati širinu obrade fleksibilno i efikasno.
3.3D galvanometar:
Bez obzira da li se radi o skeniranju fokusiranom sprijeda ili skeniranju fokusiranom pozadi, fokus laserske zrake ne može se kontrolirati za dinamičko fokusiranje. Za režim skeniranja prednjeg fokusa, kada je radni komad koji se obrađuje mali, sočivo za fokusiranje ima određeni raspon dubine fokusa, tako da može izvršiti fokusirano skeniranje s malim formatom. Međutim, kada je ravnina koju treba skenirati velika, tačke blizu periferije će biti van fokusa i ne mogu se fokusirati na površinu obratka koji se obrađuje jer prelazi opseg dubine laserskog fokusa. Stoga, kada je potrebno da laserski snop bude dobro fokusiran na bilo kojoj poziciji na ravni skeniranja, a vidno polje je veliko, upotreba objektiva s fiksnom žižnom daljinom ne može zadovoljiti zahtjeve skeniranja. Sistem dinamičkog fokusiranja je skup optičkih sistema čija se žižna daljina može menjati po potrebi. Stoga istraživači predlažu korištenje sočiva za dinamičko fokusiranje kako bi se kompenzirala razlika optičkog puta i korištenje konkavne leće (proširivač snopa) za linearno kretanje duž optičke ose kako bi se kontrolirao položaj fokusa i postigla. Površina koja se obrađuje dinamički kompenzira optičku razlika puteva na različitim pozicijama. U poređenju sa 2D galvanometrom, sastav 3D galvanometra uglavnom dodaje „optički sistem Z-ose“, tako da 3D galvanometar može slobodno da menja fokusnu poziciju tokom procesa zavarivanja i vrši prostorno zakrivljeno površinsko zavarivanje, bez potrebe za promenom. nosač kao što je alatna mašina, itd. kao 2D galvanometar. Visina robota se koristi za podešavanje položaja fokusa zavarivanja.
Vrijeme objave: 23.05.2024
