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 az 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
