Laserski skener, imenovan tudi laserski galvanometer, je sestavljen iz XY optične skenirne glave, elektronskega pogonskega ojačevalnika in optične odbojne leče. Signal, ki ga zagotovi računalniški krmilnik, poganja optično skenirno glavo skozi vezje pogonskega ojačevalnika in s tem nadzoruje odklon laserskega žarka v ravnini XY. Preprosto povedano, galvanometer je vrstični galvanometer, ki se uporablja v laserski industriji. Njegov strokovni izraz se imenuje visokohitrostni skenirni galvanometer Galvo skenirni sistem. Tako imenovani galvanometer lahko imenujemo tudi ampermeter. Njegova zasnova popolnoma sledi metodi zasnove ampermetra. Leča nadomesti iglo, signal sonde pa nadomesti računalniško voden -5V-5V ali -10V-+10V DC signal. , da dokončate vnaprej določeno dejanje. Tako kot sistem skeniranja z vrtljivim zrcalom tudi ta tipičen nadzorni sistem uporablja par uvlečnih zrcal. Razlika je v tem, da koračni motor, ki poganja ta komplet leč, nadomesti servo motor. V tem krmilnem sistemu se uporablja senzor položaja. Ideja zasnove in negativna povratna zanka dodatno zagotavljata natančnost sistema, hitrost skeniranja in ponavljajoča se natančnost pozicioniranja celotnega sistema pa dosegata novo raven. Glava za skeniranje galvanometra je v glavnem sestavljena iz ogledala za skeniranje XY, poljske leče, galvanometra in računalniško vodene programske opreme za označevanje. Izberite ustrezne optične komponente glede na različne valovne dolžine laserja. Sorodne možnosti vključujejo tudi razširitve laserskega žarka, laserje itd. V laserskem predstavitvenem sistemu je valovna oblika optičnega skeniranja vektorsko skeniranje, hitrost skeniranja sistema pa določa stabilnost laserskega vzorca. V zadnjih letih so bili razviti hitri skenerji s hitrostjo skeniranja do 45.000 točk/sekundo, kar omogoča demonstracijo kompleksnih laserskih animacij.
5.1 Varilni spoj laserskega galvanometra
5.1.1 Definicija in sestava zvarnega spoja galvanometra:
Kolimacijska fokusna glava uporablja mehansko napravo kot podporno platformo. Mehanska naprava se premika naprej in nazaj, da doseže varjenje zvarov različnih poti. Natančnost varjenja je odvisna od natančnosti aktuatorja, zato se pojavljajo težave, kot so nizka natančnost, počasna hitrost odziva in velika vztrajnost. Sistem za skeniranje galvanometra uporablja motor za prenašanje leče za odklon. Motor poganja določen tok in ima prednosti visoke natančnosti, majhne vztrajnosti in hitrega odziva. Ko je žarek osvetljen na leči galvanometra, odklon galvanometra spremeni laserski žarek. Zato lahko laserski žarek skenira katero koli trajektorijo v vidnem polju skeniranja skozi sistem galvanometra.
Glavne komponente sistema za skeniranje galvanometra so kolimator za razširitev žarka, leča za fokusiranje, dvoosni skenirajoči galvanometer XY, nadzorna plošča in sistem programske opreme gostiteljskega računalnika. Skenirni galvanometer se v glavnem nanaša na dve skenirni glavi galvanometra XY, ki ju poganjajo visokohitrostni batni servo motorji. Dvoosni servo sistem poganja dvoosni skenirajoči galvanometer XY, da se odkloni vzdolž osi X oziroma osi Y s pošiljanjem ukaznih signalov servo motorjema osi X in Y. Na ta način lahko krmilni sistem prek kombiniranega gibanja zrcalne leče z dvema osoma XY pretvori signal prek plošče galvanometra v skladu s prednastavljeno grafično predlogo programske opreme gostiteljskega računalnika glede na nastavljeno pot in se hitro premika po ravnino obdelovanca za oblikovanje trajektorije skeniranja.
5.1.2 Razvrstitev zvarnih spojev galvanometra:
1. Skenirna leča s sprednjim ostrenjem
Glede na položajno razmerje med lečo za ostrenje in laserskim galvanometrom lahko način skeniranja galvanometra razdelimo na skeniranje s sprednjim ostrenjem (slika 1 spodaj) in skeniranje z ostrenjem zadaj (slika 2 spodaj). Zaradi obstoja razlike v optični poti, ko se laserski žarek odkloni v različne položaje (razdalja prenosa žarka je drugačna), je goriščna površina laserja med postopkom skeniranja v prejšnjem načinu ostrenja polkrogla površina, kot je prikazano na levi sliki. Metoda skeniranja po fokusu je prikazana na desni sliki. Objektiv je leča F-plana. Ogledalo F-plan ima posebno optično zasnovo. Z uvedbo optične korekcije lahko polkroglo goriščno površino laserskega žarka prilagodimo na ravno. Skeniranje po izostritvi je primerno predvsem za aplikacije, ki zahtevajo visoko natančnost obdelave in majhen obseg obdelave, kot je lasersko označevanje, lasersko varjenje mikrostruktur itd.
2.Skenirna leča z zadnjim fokusom
Ko se območje skeniranja poveča, se poveča tudi zaslonka f-theta leče. Zaradi tehničnih in materialnih omejitev so f-theta objektivi z veliko zaslonko zelo dragi in ta rešitev ni sprejeta. Sistem skeniranja sprednjega galvanometra z lečo objektiva v kombinaciji s šestosnim robotom je relativno izvedljiva rešitev, ki lahko zmanjša odvisnost od opreme galvanometra, ima precejšnjo stopnjo sistemske natančnosti in ima dobro združljivost. To rešitev je sprejela večina integratorjev. Adopt, ki se pogosto imenuje zračno varjenje. Varjenje zbiralke modula, vključno s čiščenjem drogov, ima aplikacije v letu, ki lahko fleksibilno in učinkovito povečajo širino obdelave.
3.3D galvanometer:
Ne glede na to, ali gre za skeniranje s sprednjim ali zadnjim fokusom, fokusa laserskega žarka ni mogoče nadzorovati za dinamično ostrenje. Za način skeniranja s sprednjim ostrenjem, ko je obdelovanec, ki ga je treba obdelati, majhen, ima leča za ostrenje določen obseg goriščne globine, tako da lahko izvaja fokusirano skeniranje z majhnim formatom. Ko pa je ravnina, ki jo želite optično prebrati, velika, bodo točke blizu obrobja neostrene in jih ni mogoče izostriti na površino obdelovanca, ki ga želite obdelati, ker presega obseg globine laserskega fokusa. Zato, ko mora biti laserski žarek dobro fokusiran na katerem koli položaju na ravnini skeniranja in je vidno polje veliko, uporaba leče s fiksno goriščno razdaljo ne more izpolniti zahtev skeniranja. Sistem dinamičnega ostrenja je niz optičnih sistemov, katerih goriščna razdalja se lahko spreminja po potrebi. Zato raziskovalci predlagajo uporabo leče z dinamičnim fokusiranjem za kompenzacijo razlike v optični poti in uporabo konkavne leče (razširjevalnik žarka) za linearno premikanje vzdolž optične osi za nadzor položaja fokusa in doseganje površine, ki jo je treba obdelati, dinamično kompenzira optično razlika poti na različnih položajih. V primerjavi z 2D galvanometrom sestava 3D galvanometra v glavnem doda »optični sistem Z-osi«, tako da lahko 3D galvanometer prosto spreminja položaj fokusa med postopkom varjenja in izvaja prostorsko ukrivljeno površinsko varjenje, ne da bi bilo treba spremeniti nosilec, kot je strojno orodje itd., kot je 2D galvanometer. Višina robota se uporablja za prilagajanje položaja fokusa varjenja.
Čas objave: 23. maj 2024
