Laserski skener, također nazvan laserski galvanometar, sastoji se od XY optičke glave za skeniranje, elektronskog pogonskog pojačala i optičkog reflektirajućeg sočiva. Signal koji obezbjeđuje računarski kontroler pokreće optičku glavu za skeniranje kroz strujno kolo pogonskog pojačala, čime se kontroliše skretanje laserskog snopa u XY ravni. Jednostavno rečeno, galvanometar je skenirajući galvanometar koji se koristi u laserskoj industriji. Njegov stručni naziv je brzi skenirajući galvanometar - Galvo sistem skeniranja. Takozvani galvanometar se može nazvati i ampermetar. Njegova ideja dizajna u potpunosti prati metodu dizajna ampermetra. Sočivo zamjenjuje iglu, a signal sonde zamjenjuje računarski kontrolisani signal od -5V do -5V ili -10V do +10V DC, kako bi se dovršila unaprijed određena radnja. Poput sistema skeniranja rotirajućim ogledalom, ovaj tipični sistem upravljanja koristi par uvlačivih ogledala. Razlika je u tome što je koračni motor koji pokreće ovaj set sočiva zamijenjen servo motorom. U ovom kontrolnom sistemu koristi se senzor položaja. Ideja dizajna i negativna povratna sprega dodatno osiguravaju tačnost sistema, a brzina skeniranja i ponovljena tačnost pozicioniranja cijelog sistema dostižu novi nivo. Glava za skeniranje galvanometra se uglavnom sastoji od XY skenirajućeg ogledala, poljskog sočiva, galvanometra i računarski 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. Posljednjih godina razvijeni su skeneri velike brzine, sa brzinama skeniranja koje dostižu 45.000 tačaka/sekundi, što omogućava demonstraciju složenih laserskih animacija.
5.1 Spoj zavaren laserskim galvanometrom
5.1.1 Definicija i sastav zavarenog spoja galvanometra:
Kolimacijska fokusna glava koristi mehanički uređaj kao potpornu platformu. Mehanički uređaj se pomiče naprijed-nazad kako bi se postiglo zavarivanje različitih putanja zavara. Tačnost zavarivanja zavisi od tačnosti aktuatora, tako da postoje problemi kao što su niska tačnost, spora brzina odziva i velika inercija. Sistem za skeniranje galvanometrom koristi motor za nošenje sočiva radi otklona. Motor pokreće određena struja i ima prednosti visoke preciznosti, male inercije i brzog odziva. Kada je snop osvijetljen 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 širenje snopa, sočivo za fokusiranje, XY dvoosni skenirajući galvanometar, kontrolna ploča i softverski sistem glavnog računara. Skenirajući galvanometar se uglavnom odnosi na dvije XY galvanometarske glave za skeniranje, koje pokreću brzi klipni servo motori. Dvoosni servo sistem pokreće XY dvoosni skenirajući galvanometar da se skreće duž X-ose i Y-ose, respektivno, slanjem komandnih signala X i Y servo motorima. Na taj način, putem kombinovanog kretanja XY dvoosnog ogledalskog sočiva, kontrolni sistem može pretvoriti signal kroz ploču galvanometra prema unaprijed postavljenom grafičkom predlošku softvera glavnog računara u skladu sa postavljenom putanjom i brzo se kretati po ravni obratka kako bi formirao putanju skeniranja.
5.1.2 Klasifikacija zavarenih spojeva galvanometra:
1. Prednje fokusirajuće skenirajuće sočivo
Prema pozicijskom odnosu između fokusnog sočiva i laserskog galvanometra, način skeniranja galvanometra može se podijeliti na skeniranje s prednjim fokusiranjem (Slika 1 ispod) i skeniranje s fokusiranjem pozadi (Slika 2 ispod). Zbog postojanja optičke razlike puta kada se laserski snop skreće u različite položaje (udaljenost prijenosa snopa je različita), žarišna površina lasera tokom prethodnog procesa skeniranja u načinu fokusiranja je hemisferična površina, kao što je prikazano na lijevoj slici. Metoda skeniranja nakon fokusiranja prikazana je na slici desno. Objektiv je F-plan sočivo. F-plan ogledalo ima poseban optički dizajn. Uvođenjem optičke korekcije, hemisferična žarišna površina laserskog snopa može se podesiti da bude ravna. Skeniranje nakon fokusiranja je uglavnom pogodno za primjene koje zahtijevaju visoku tačnost obrade i mali raspon obrade, kao što su lasersko označavanje, lasersko zavarivanje mikrostruktura itd.
2.Skener sa stražnjim fokusiranjem
Kako se područje skeniranja povećava, povećava se i otvor blende f-theta sočiva. Zbog tehničkih i materijalnih ograničenja, f-theta sočiva velikog otvora blende su vrlo skupa i ovo rješenje nije prihvaćeno. Sistem skeniranja prednjeg galvanometra objektiva u kombinaciji sa šestoosnim robotom je relativno izvodljivo rješenje, koje može smanjiti ovisnost o galvanometrijskoj opremi, ima značajan stepen tačnosti sistema i dobru kompatibilnost. Ovo rješenje je usvojila većina integratora. Usvojite, često nazivano letnim zavarivanjem. Zavarivanje modularnih sabirnica, uključujući čišćenje polova, ima letne primjene, što može fleksibilno i efikasno povećati širinu obrade.
3.3D galvanometar:
Bez obzira da li se radi o skeniranju s prednjim ili stražnjim fokusom, fokus laserskog snopa ne može se kontrolirati za dinamičko fokusiranje. Za način skeniranja s prednjim fokusom, kada je obradak koji se obrađuje mali, fokusno sočivo ima određeni raspon žarišne dubine, tako da može izvršiti fokusirano skeniranje s malim formatom. Međutim, kada je ravan koja se skenira velika, tačke blizu periferije bit će izvan fokusa i ne mogu se fokusirati na površinu obradka koji se obrađuje jer prelazi raspon dubine laserskog fokusa. Stoga, kada je potrebno da laserski snop bude dobro fokusiran na bilo kojoj poziciji na ravni skeniranja i vidno polje je veliko, upotreba sočiva s fiksnom žarišnom daljinom ne može zadovoljiti zahtjeve skeniranja. Dinamički sistem fokusiranja je skup optičkih sistema čija se žarišna daljina može mijenjati po potrebi. Stoga istraživači predlažu korištenje dinamičkog fokusnog sočiva za kompenzaciju optičke razlike puta i korištenje konkavnog sočiva (ekspandera snopa) za linearno kretanje duž optičke ose kako bi se kontrolirao položaj fokusa i postiglo da površina koja se obrađuje dinamički kompenzira optičku razliku puta na različitim pozicijama. U poređenju sa 2D galvanometrom, sastav 3D galvanometra uglavnom dodaje "Z-osni optički sistem", tako da 3D galvanometar može slobodno mijenjati položaj fokusa tokom procesa zavarivanja i vršiti prostorno zakrivljeno površinsko zavarivanje, bez potrebe za promjenom nosača kao što je alatna mašina itd. kao kod 2D galvanometra. Visina robota se koristi za podešavanje položaja fokusa zavarivanja.
Vrijeme objave: 23. maj 2024.
