A lézerszkenner, más néven lézeres galvanométer, XY optikai letapogató fejből, elektronikus meghajtó erősítőből és optikai reflexiós lencséből áll. A számítógép-vezérlő által szolgáltatott jel az optikai letapogató fejet a meghajtó erősítő áramkörén keresztül vezeti, ezáltal szabályozza a lézersugár XY síkban történő eltérítését. Egyszerűen szólva, a galvanométer egy pásztázó galvanométer, amelyet a lézeriparban használnak. Szakmai kifejezése a nagysebességű pásztázó galvanométer Galvo letapogató rendszer. Az úgynevezett galvanométert ampermérőnek is nevezhetjük. Tervezési ötlete teljes mértékben követi az ampermérő tervezési módszerét. A lencse helyettesíti a tűt, a szonda jelét pedig számítógép által vezérelt -5V-5V vagy -10V-+10V DC jel váltja fel. , hogy befejezze az előre meghatározott műveletet. A forgótükör-leolvasó rendszerhez hasonlóan ez a tipikus vezérlőrendszer is egy pár behúzható tükröt használ. A különbség az, hogy az objektívkészletet meghajtó léptetőmotort szervomotor váltja fel. Ebben a vezérlőrendszerben helyzetérzékelőt használnak. A tervezési ötlet és a negatív visszacsatoló hurok tovább biztosítja a rendszer pontosságát, és a teljes rendszer pásztázási sebessége és ismételt pozicionálási pontossága új szintet ér el. A galvanométer pásztázó jelölőfej főként XY letapogató tükörből, terepi lencséből, galvanométerből és számítógép által vezérelt jelölőszoftverből áll. Válassza ki a megfelelő optikai komponenseket a különböző lézerhullámhosszoknak megfelelően. A kapcsolódó opciók között szerepelnek még lézersugár-tágítók, lézerek stb. A lézeres demonstrációs rendszerben az optikai pásztázás hullámformája egy vektoros letapogatás, a rendszer pásztázási sebessége pedig meghatározza a lézermintázat stabilitását. Az elmúlt években nagy sebességű szkennereket fejlesztettek ki, amelyek letapogatási sebessége eléri a 45 000 pontot/sec-et, ami lehetővé teszi összetett lézeranimációk bemutatását.
5.1 Lézeres galvanométeres hegesztési kötés
5.1.1 A galvanométeres hegesztési kötés meghatározása és összetétele:
A kollimációs fókuszáló fej egy mechanikus eszközt használ alátámasztó platformként. A mechanikus eszköz előre-hátra mozog a különböző hegesztési pályák hegesztése érdekében. A hegesztési pontosság az aktuátor pontosságától függ, ezért vannak olyan problémák, mint az alacsony pontosság, lassú válaszsebesség és nagy tehetetlenség. A galvanométer letapogató rendszer egy motort használ a lencsék elhajlásához. A motort egy bizonyos áram hajtja, és előnye a nagy pontosság, a kis tehetetlenség és a gyors reakció. Ha a galvanométer lencséjén a sugár meg van világítva, a galvanométer elhajlása megváltoztatja a lézersugarat. Ezért a lézersugár a galvanométer rendszeren keresztül a pásztázási látómező bármely pályáját képes letapogatni.
A galvanométer letapogató rendszer fő összetevői a sugártágító kollimátor, a fókuszáló lencse, az XY kéttengelyes pásztázó galvanométer, a vezérlőkártya és a gazdaszámítógép szoftverrendszer. A pásztázó galvanométer főként a két XY galvanométer letapogató fejre vonatkozik, amelyeket nagy sebességű dugattyús szervomotorok hajtanak meg. A kéttengelyes szervorendszer meghajtja az XY kéttengelyes pásztázó galvanométert, hogy az X-tengely, illetve Y-tengely mentén eltérítsen azáltal, hogy parancsjeleket küld az X- és Y-tengely szervomotoroknak. Ily módon az XY kéttengelyes tükörlencse kombinált mozgása révén a vezérlőrendszer átalakíthatja a jelet a galvanométer kártyán keresztül a gazdaszámítógép szoftver előre beállított grafikus sablonja szerint a beállított útvonalnak megfelelően, és gyorsan továbbléphet a a munkadarab síkját a pásztázási pálya kialakításához.
5.1.2 A galvanométeres hegesztési kötések osztályozása:
1. Elülső fókuszáló szkennelő lencse
A fókuszáló lencse és a lézeres galvanométer közötti helyzetviszony szerint a galvanométer pásztázási módját elülső fókuszáló pásztázásra (1. ábra lent) és hátsó fókuszáló szkennelésre (2. ábra lent) oszthatjuk. A lézersugár különböző pozícióba való eltérítése esetén (a sugárátviteli távolság eltérő) optikai útkülönbség fennállása miatt a lézer fókuszfelülete az előző fókuszálási módú pásztázási folyamat során félgömb alakú felület, amint az a bal oldali ábrán látható. Az utófókuszos szkennelési mód a jobb oldali képen látható. Az objektív egy F-tervű objektív. Az F-plan tükör speciális optikai kialakítású. Az optikai korrekció bevezetésével a lézersugár félgömb alakú fókuszfelülete laposra állítható. Az utófókuszos szkennelés elsősorban olyan alkalmazásokhoz alkalmas, amelyek nagy feldolgozási pontosságot és kis feldolgozási tartományt igényelnek, mint például a lézeres jelölés, lézeres mikroszerkezet-hegesztés stb.
2.Hátsó fókuszáló szkennelő lencse
A beolvasási terület növekedésével az f-theta objektív rekesznyílása is növekszik. Technikai és anyagi korlátok miatt a nagy rekesznyílású f-theta objektívek nagyon drágák, és ez a megoldás nem elfogadott. A hattengelyes robottal kombinált objektívlencsés elülső galvanométer letapogató rendszer viszonylag megvalósítható megoldás, amely csökkenti a galvanométer berendezéstől való függést, jelentős rendszerpontossággal és jó kompatibilitású. Ezt a megoldást a legtöbb integrátor elfogadta. Elfogadni, gyakran repülési hegesztésnek nevezik. A modulsín hegesztése, beleértve az oszloptisztítást is, repülési alkalmazásokkal rendelkezik, amelyek rugalmasan és hatékonyan növelhetik a feldolgozási szélességet.
3.3D galvanométer:
Függetlenül attól, hogy elölről vagy hátulról fókuszált szkennelésről van szó, a lézersugár fókusza nem vezérelhető dinamikus élességállításhoz. Az elülső fókuszú szkennelési módhoz, amikor a megmunkálandó munkadarab kicsi, a fókuszáló lencse bizonyos fókuszmélység-tartománnyal rendelkezik, így kis formátummal is képes fókuszált szkennelést végezni. Ha azonban a pásztázandó sík nagy, a periféria közelében lévő pontok életlenek lesznek, és nem fókuszálhatók a megmunkálandó munkadarab felületére, mert az meghaladja a lézerfókusz mélységtartományát. Ezért, ha a lézersugarat a pásztázási sík bármely pontján jól fókuszálni kell, és a látómező nagy, a rögzített gyújtótávolságú lencse használata nem felel meg a szkennelési követelményeknek. A dinamikus fókuszrendszer olyan optikai rendszerek összessége, amelyek fókusztávolsága szükség szerint változhat. Ezért a kutatók azt javasolják, hogy használjanak dinamikus fókuszáló lencsét az optikai útkülönbség kompenzálására, és egy homorú lencsét (sugártágítót) használjanak az optikai tengely mentén lineárisan mozgatva a fókusz pozícióját és elérjék. A feldolgozandó felület dinamikusan kompenzálja az optikai útkülönbség a különböző pozíciókban. A 2D galvanométerhez képest a 3D galvanométer összetétele főként egy „Z-tengelyű optikai rendszert” ad hozzá, így a 3D galvanométer a hegesztési folyamat során szabadon változtathatja a fókuszpozíciót, és térbeli íves felülethegesztést végezhet anélkül, hogy változtatni kellene. a hordozó, például egy szerszámgép stb., mint a 2D galvanométer. A robot magassága a hegesztési fókusz helyzetének beállítására szolgál.
Feladás időpontja: 2024. május 23
