Laserový skener, nazývaný také laserový galvanometr, se skládá z optické skenovací hlavy XY, elektronického zesilovače pohonu a optické odrazné čočky. Signál poskytovaný počítačovým řadičem pohání optickou snímací hlavu přes obvod budícího zesilovače, čímž řídí vychylování laserového paprsku v rovině XY. Jednoduše řečeno, galvanometr je skenovací galvanometr používaný v laserovém průmyslu. Jeho odborný termín se nazývá vysokorychlostní skenovací galvanometr Galvo skenovací systém. Takzvaný galvanometr lze nazvat také ampérmetrem. Jeho designová myšlenka zcela odpovídá konstrukční metodě ampérmetru. Čočka nahrazuje jehlu a signál sondy je nahrazen počítačem řízeným signálem -5V-5V nebo -10V-+10V DC. , abyste dokončili předem určenou akci. Stejně jako systém skenování otočných zrcátek i tento typický řídicí systém využívá dvojici stahovacích zrcátek. Rozdíl je v tom, že krokový motor, který pohání tuto sadu čoček, je nahrazen servomotorem. V tomto řídicím systému je použit snímač polohy Konstrukční myšlenka a negativní zpětná vazba dále zajišťuje přesnost systému a rychlost snímání a opakovaná přesnost polohování celého systému dosahuje nové úrovně. Skenovací značkovací hlava galvanometru se skládá hlavně ze skenovacího zrcadla XY, polní čočky, galvanometru a počítačem řízeného značkovacího softwaru. Vyberte odpovídající optické komponenty podle různých vlnových délek laseru. Související možnosti zahrnují také expandéry laserového paprsku, lasery atd. V laserovém demonstračním systému je tvar vlny optického skenování vektorové skenování a rychlost skenování systému určuje stabilitu laserového vzoru. V posledních letech byly vyvinuty vysokorychlostní skenery s rychlostí skenování dosahující 45 000 bodů za sekundu, což umožňuje demonstrovat složité laserové animace.
5.1 Svařovací spoj laserovým galvanometrem
5.1.1 Definice a složení galvanometrového svarového spoje:
Kolimační zaostřovací hlava využívá jako nosnou platformu mechanické zařízení. Mechanické zařízení se pohybuje tam a zpět, aby se dosáhlo svařování svarů s různými trajektoriemi. Přesnost svařování závisí na přesnosti akčního členu, takže existují problémy, jako je nízká přesnost, pomalá rychlost odezvy a velká setrvačnost. Skenovací systém galvanometru používá motor k přenášení čočky pro vychýlení. Motor je poháněn určitým proudem a má výhody vysoké přesnosti, malé setrvačnosti a rychlé odezvy. Když je paprsek osvětlen na čočce galvanometru, výchylka galvanometru změní paprsek laseru. Proto může laserový paprsek skenovat jakoukoli trajektorii v zorném poli skenování prostřednictvím systému galvanometru.
Hlavní součásti skenovacího systému galvanometru jsou kolimátor expanze paprsku, zaostřovací čočka, dvouosý skenovací galvanometr XY, řídicí deska a softwarový systém hostitelského počítače. Skenovací galvanometr se týká především dvou skenovacích hlav galvanometru XY, které jsou poháněny vysokorychlostními vratnými servomotory. Dvouosý servosystém pohání dvouosý skenovací galvanometr XY tak, aby se vychyloval podél osy X a osy Y tím, že vysílá příkazové signály do servomotorů os X a Y. Tímto způsobem může řídicí systém pomocí kombinovaného pohybu dvouosé zrcadlové čočky XY převádět signál přes desku galvanometru podle přednastavené grafické šablony softwaru hostitelského počítače podle nastavené cesty a rychle se pohybovat po rovina obrobku k vytvoření trajektorie skenování.
5.1.2 Klasifikace galvanometrových svarových spojů:
1. Přední zaostřovací snímací čočka
Podle pozičního vztahu mezi zaostřovací čočkou a laserovým galvanometrem lze skenovací režim galvanometru rozdělit na skenování s předním zaostřováním (obrázek 1 níže) a skenování se zadním zaostřováním (obrázek 2 níže). Vzhledem k existenci rozdílu v optických drahách, když je laserový paprsek vychýlen do různých poloh (vzdálenost přenosu paprsku je různá), je ohnisková plocha laseru během procesu skenování v předchozím režimu zaostřování hemisférická, jak je znázorněno na obrázku vlevo. Metoda post-focus skenování je znázorněna na obrázku vpravo. Objektiv je čočka F-plan. Zrcadlo F-plan má speciální optický design. Zavedením optické korekce lze polokulovou ohniskovou plochu laserového paprsku upravit na plochou. Post-focus skenování je vhodné především pro aplikace, které vyžadují vysokou přesnost zpracování a malý rozsah zpracování, jako je laserové značení, laserové svařování mikrostruktur atd.
2.Zadní zaostřovací snímací čočka
Se zvětšováním snímané plochy se zvětšuje i clona objektivu f-theta. Vzhledem k technickým a materiálovým omezením jsou objektivy s velkou clonou f-theta velmi drahé a toto řešení není akceptováno. Systém skenování předního galvanometru objektivu kombinovaný s šestiosým robotem je relativně proveditelné řešení, které může snížit závislost na vybavení galvanometru, má značný stupeň přesnosti systému a má dobrou kompatibilitu. Toto řešení přijala většina integrátorů. Přijměte, často označované jako letové svařování. Svařování modulové přípojnice, včetně čištění pólů, má letové aplikace, které mohou flexibilně a efektivně zvětšit šířku zpracování.
3,3D galvanometr:
Bez ohledu na to, zda se jedná o skenování se zaměřením zepředu nebo skenování se zaměřením zezadu, nelze zaostření laserového paprsku ovládat pro dynamické ostření. Pro režim skenování s předním zaostřením, kdy je zpracovávaný obrobek malý, má zaostřovací čočka určitý rozsah ohniskové hloubky, takže může provádět zaostřené skenování s malým formátem. Pokud je však skenovaná rovina velká, body v blízkosti periferie budou neostré a nelze je zaostřit na povrch zpracovávaného obrobku, protože přesahuje hloubkový rozsah laserového ohniska. Proto, když je požadováno, aby laserový paprsek byl dobře zaostřen v jakékoli poloze na skenovací rovině a zorné pole je velké, použití objektivu s pevnou ohniskovou vzdáleností nemůže splnit požadavky na skenování. Dynamický ostřící systém je soubor optických systémů, jejichž ohnisková vzdálenost se může měnit podle potřeby. Proto vědci navrhují použití dynamické zaostřovací čočky pro kompenzaci rozdílu optické dráhy a použití konkávní čočky (rozšiřovač paprsku) k lineárnímu pohybu podél optické osy pro řízení polohy zaostření a dosažení Zpracovávaný povrch dynamicky kompenzuje optické dráhový rozdíl v různých polohách. Ve srovnání s 2D galvanometrem přidává složení 3D galvanometru hlavně „optický systém osy Z“, takže 3D galvanometr může během procesu svařování volně měnit polohu ohniska a provádět prostorové zakřivené povrchové svařování, aniž by bylo nutné měnit nosič, jako je obráběcí stroj atd., jako je 2D galvanometr. Výška robota se používá k nastavení polohy ostření svařování.
Čas odeslání: 23. května 2024
