Kolimační zaostřovací hlava využívá mechanické zařízení jako nosnou platformu a pohybuje se mechanickým zařízením tam a zpět, aby bylo dosaženo 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 využívá motor k vychýlení čočky. Motor je poháněn určitým proudem a má výhody vysoké přesnosti, malé setrvačnosti a rychlé odezvy. Když je světelný paprsek ozářen na čočku galvanometru, výchylka galvanometru mění úhel odrazu laserového paprsku. Proto může laserový paprsek skenovat jakoukoli trajektorii v zorném poli skenování prostřednictvím systému galvanometru. Vertikální hlava použitá v robotickém svařovacím systému je aplikací založenou na tomto principu.
Hlavní součástigalvanometrový skenovací systémjsou 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, respektive osy Y, odesíláním příkazových signálů do servomotorů os X a Y. Tímto způsobem může řídicí systém pomocí kombinovaného pohybu dvouosé zrcadlové čočky XY převádět signál přes desku galvanometru podle šablony přednastavené grafiky softwaru hostitelského počítače a nastaveného režimu dráhy a rychle se pohybovat na rovině obrobku pro vytvoření trajektorie skenování.
、
Podle polohového vztahu mezi zaostřovací čočkou a laserovým galvanometrem lze režim skenování galvanometru rozdělit na skenování s předním zaostřováním (levý obrázek) a skenování se zadním zaostřováním (pravý obrázek). Vzhledem k existenci rozdílu optických drah, když se laserový paprsek vychyluje do různých poloh (vzdálenost přenosu paprsku je různá), je ohnisková rovina laseru v předchozím procesu zaostřování skenování polokulovitá zakřivená plocha, jak je znázorněno na obrázku vlevo. Metoda skenování se zadním zaostřováním je znázorněna na obrázku vpravo, kde je čočkou objektivu čočka s plochým polem. Plochá čočka má speciální optickou konstrukci.
Zavedením optické korekce lze upravit hemisférickou ohniskovou rovinu laserového paprsku do roviny. Skenování se zpětným zaostřováním je vhodné především pro aplikace s vysokými požadavky na přesnost zpracování a malým rozsahem zpracování, jako je laserové značení, laserové svařování mikrostruktury atd. Se zvětšující se skenovací plochou se zvětšuje i apertura čočky. Vzhledem k technickým a materiálovým omezením je cena velkoplošných čoček velmi drahá a toto řešení není akceptováno. Kombinace galvanometrového skenovacího systému před čočkou objektivu a šestiosého robota je proveditelné řešení, které může snížit závislost na galvanometrovém vybavení a může mít značný stupeň přesnosti systému a dobrou kompatibilitu. Toto řešení přijala většina integrátorů, což se často nazývá letmé svařování. Svařování modulové přípojnice včetně čištění sloupu má létající aplikace, které mohou flexibilně a efektivně zvětšovat formát zpracování.
Ať už se jedná o skenování s předním zaostřením nebo skenování se zadním zaostřením, zaostření laserového paprsku nelze ovládat pro dynamické zaostřování. Pro režim skenování s předním zaostřením, kdy je zpracovávaný obrobek malý, má zaostřovací čočka určitý rozsah ohniskové hloubky, takže může provádět zaostřování skenování s malým formátem. Když je však skenovaná rovina velká, body v blízkosti okraje budou neostré a nelze je zaostřit na povrch zpracovávaného obrobku, protože přesahuje horní a dolní limit hloubky ohniska laseru. 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 optický systém, jehož ohniskovou vzdálenost lze měnit podle potřeby. Použitím dynamické zaostřovací čočky pro kompenzaci rozdílu optické dráhy se tedy konkávní čočka (expandér paprsku) pohybuje lineárně podél optické osy, aby řídila polohu zaostření, čímž se dosáhne dynamické kompenzace rozdílu optické dráhy povrchu, který má být zpracován. na různých pozicích. Ve srovnání s 2D galvanometrem přidává složení 3D galvanometru hlavně „optický systém osy Z“, který umožňuje 3D galvanometru volně měnit ohniskovou polohu během procesu svařování a provádět prostorové zakřivené povrchové svařování, aniž by bylo nutné svařování upravovat. polohu zaostření změnou výšky nosiče, jako je obráběcí stroj nebo robot, jako je 2D galvanometr.
Systém dynamického ostření může změnit míru rozostření, změnit velikost bodu, realizovat úpravu zaostření osy Z a trojrozměrné zpracování.
Pracovní vzdálenost je definována jako vzdálenost od nejpřednějšího mechanického okraje čočky k ohniskové rovině nebo skenovací rovině objektivu. Pozor, nepleťte si to s efektivní ohniskovou vzdáleností (EFL) objektivu. To se měří od hlavní roviny, hypotetické roviny, ve které se předpokládá, že se celý čočkový systém láme, k ohniskové rovině optického systému.
Čas odeslání: Jun-04-2024
