A kollimáló fókuszáló fej egy mechanikus eszközt használ támasztófelületként, és előre-hátra mozog a mechanikus eszközön keresztül, hogy különböző pályájú hegesztési varratokat érjen el. A hegesztési pontosság az aktuátor pontosságától függ, ezért vannak olyan problémák, mint az alacsony pontosság, lassú válaszsebesség és nagy tehetetlenség. A galvanométer letapogató rendszer motort használ a lencse eltérítésére. A motort egy bizonyos áram hajtja, és előnye a nagy pontosság, a kis tehetetlenség és a gyors reakció. Amikor a fénysugarat besugározzák a galvanométer lencséjén, a galvanométer elhajlása megváltoztatja a lézersugár visszaverődési szögét. Ezért a lézersugár a galvanométer rendszeren keresztül a pásztázási látómező bármely pályáját képes letapogatni. A robothegesztő rendszerben használt függőleges fej ezen az elven alapuló alkalmazás.
A fő összetevők agalvanométer letapogató rendszera 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 az XY kéttengelyes pásztázó galvanométert az X-tengely, illetve az Y-tengely mentén történő elhajláshoz irányítja azáltal, hogy parancsjeleket küld az X és Y tengely szervomotorjainak. Ily módon az XY kéttengelyes tükörlencse kombinált mozgásával a vezérlőrendszer átalakíthatja a jelet a galvanométer kártyán keresztül a gazdaszámítógép-szoftver előre beállított grafikájának sablonja és a beállított útvonal mód szerint, és gyorsan mozoghat. a munkadarab síkján pásztázási pálya kialakításához.
、
A fókuszáló lencse és a lézeres galvanométer közötti helyzetviszony szerint a galvanométer pásztázási módja elöl fókuszáló szkennelésre (bal oldali kép) és hátsó fókuszú pásztázásra (jobb oldali kép) osztható. A lézersugár különböző pozícióba való elhajlásakor optikai útkülönbség fennállása miatt (különböző a sugárátviteli távolság) a lézer fókuszsíkja az előző fókuszálási pásztázási folyamatban egy félgömb alakú ívelt felület, amint az a bal oldali ábrán látható. A jobb oldali ábrán a hátsó fókuszálású szkennelési módszer látható, melyben az objektív egy lapos mező lencse. A lapos mező objektív speciális optikai kialakítással rendelkezik.
Az optikai korrekció bevezetésével a lézersugár félgömb alakú fókuszsíkja síkra állítható. A visszafókuszált szkennelés elsősorban nagy feldolgozási pontosságú és kis feldolgozási tartományú alkalmazásokhoz alkalmas, mint például lézeres jelölés, lézeres mikroszerkezet-hegesztés stb. A szkennelési terület növekedésével az objektív rekesznyílása is növekszik. A nagy rekesznyílású lencsék ára műszaki és anyagi korlátok miatt igen drága, ezt a megoldást nem fogadják el. Az objektív előtti galvanométer letapogató rendszer és egy hattengelyes robot kombinációja megvalósítható megoldás, amellyel csökkenthető a galvanométer berendezéstől való függés, és jelentős fokú rendszerpontosság és jó kompatibilitás érhető el. A legtöbb integrátor ezt a megoldást alkalmazta, amit gyakran repülőhegesztésnek neveznek. A modul gyűjtősín hegesztése, beleértve az oszlop tisztítását, repülő alkalmazásokkal rendelkezik, amelyek rugalmasan és hatékonyan növelhetik a feldolgozási formátumot.
Legyen szó elülső vagy hátsó fókuszú pásztázásról, a lézersugár fókusza nem vezérelhető dinamikus fókuszáláshoz. Az elülső élességállítású szkennelési módban, amikor a megmunkálandó munkadarab kicsi, a fókuszáló lencse bizonyos fókuszmélység-tartománnyal rendelkezik, így kis formátummal is képes fókuszáló szkennelést végezni. Ha azonban a pásztázandó sík nagy, a periféria közelében lévő pontok életlenek lesznek, és nem lehet fókuszálni a megmunkálandó munkadarab felületére, mert az meghaladja a lézer fókuszmélységének felső és alsó határát. 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 egy optikai rendszer, amelynek fókusztávolsága szükség szerint változtatható. Ezért az optikai útkülönbség kompenzálására dinamikus fókuszáló lencse használatával a homorú lencse (sugártágító) lineárisan mozog az optikai tengely mentén, hogy szabályozza a fókusz helyzetét, ezáltal a megmunkálandó felület optikai útkülönbségének dinamikus kompenzációját éri el. különböző pozíciókban. A 2D galvanométerrel összehasonlítva a 3D galvanométer összetétele főként egy „Z-tengelyű optikai rendszert” ad hozzá, amely lehetővé teszi a 3D galvanométer számára, hogy a hegesztési folyamat során szabadon változtassa a fókuszhelyzetet, és térbeli ívelt felülethegesztést hajtson végre anélkül, hogy a hegesztést módosítani kellene. fókuszpozíciót a tartó magasságának változtatásával, például szerszámgéppel vagy robottal, mint a 2D galvanométer.
A dinamikus fókuszrendszer módosíthatja a defókusz mértékét, megváltoztathatja a szpot méretét, megvalósíthatja a Z-tengely fókuszbeállítását és a háromdimenziós feldolgozást.
A munkatávolság az objektív legelső mechanikus éle és az objektív fókuszsíkja vagy pásztázási síkja közötti távolság. Ügyeljen arra, hogy ezt ne keverje össze az objektív effektív gyújtótávolságával (EFL). Ezt a fősíktól, egy hipotetikus síktól mérjük, amelyben feltételezzük, hogy a teljes lencserendszer megtörik, az optikai rendszer fókuszsíkjáig.
Feladás időpontja: 2024-04-04
