Lāzerskeneris, ko sauc arī par lāzera galvanometru, sastāv no XY optiskās skenēšanas galviņas, elektroniskā piedziņas pastiprinātāja un optiskā atstarojuma lēcas.Datora kontrollera nodrošinātais signāls virza optisko skenēšanas galviņu caur piedziņas pastiprinātāja ķēdi, tādējādi kontrolējot lāzera stara novirzi XY plaknē.Vienkārši sakot, galvanometrs ir skenējošs galvanometrs, ko izmanto lāzeru rūpniecībā.Tās profesionālais termins tiek saukts par ātrgaitas skenēšanas galvanometru Galvo skenēšanas sistēmu.Tā saukto galvanometru var saukt arī par ampērmetru.Tās dizaina ideja pilnībā atbilst ampērmetra projektēšanas metodei.Lēca aizstāj adatu, un zondes signālu aizstāj ar datora vadītu -5V-5V vai -10V-+10V līdzstrāvas signālu., lai pabeigtu iepriekš noteiktu darbību.Tāpat kā rotējošā spoguļa skenēšanas sistēma, arī šī tipiskā vadības sistēma izmanto ievelkamu spoguļu pāri.Atšķirība ir tāda, ka pakāpju motors, kas darbina šo lēcu komplektu, tiek aizstāts ar servomotoru.Šajā vadības sistēmā tiek izmantots pozīcijas sensors. Dizaina ideja un negatīvās atgriezeniskās saites cilpa vēl vairāk nodrošina sistēmas precizitāti, un visas sistēmas skenēšanas ātrums un atkārtotās pozicionēšanas precizitāte sasniedz jaunu līmeni.Galvanometra skenēšanas marķēšanas galviņa galvenokārt sastāv no XY skenēšanas spoguļa, lauka objektīva, galvanometra un datorvadītas marķēšanas programmatūras.Izvēlieties atbilstošos optiskos komponentus atbilstoši dažādiem lāzera viļņu garumiem.Saistītās opcijas ietver arī lāzera staru paplašinātājus, lāzerus utt. Lāzera demonstrācijas sistēmā optiskās skenēšanas viļņu forma ir vektoru skenēšana, un sistēmas skenēšanas ātrums nosaka lāzera modeļa stabilitāti.Pēdējos gados ir izstrādāti ātrdarbīgi skeneri, kuru skenēšanas ātrums sasniedz 45 000 punktu/sekundē, ļaujot demonstrēt sarežģītas lāzeranimācijas.
5.1 Lāzera galvanometra metināšanas savienojums
5.1.1. Galvanometra metināšanas savienojuma definīcija un sastāvs:
Kolimācijas fokusēšanas galviņa izmanto mehānisku ierīci kā atbalsta platformu.Mehāniskā ierīce pārvietojas uz priekšu un atpakaļ, lai panāktu dažādu trajektoriju metinājumu metināšanu.Metināšanas precizitāte ir atkarīga no izpildmehānisma precizitātes, tāpēc pastāv tādas problēmas kā zema precizitāte, lēns reakcijas ātrums un liela inerce.Galvanometra skenēšanas sistēma izmanto motoru, lai pārvadātu objektīvu novirzīšanai.Motoru darbina noteikta strāva, un tam ir augstas precizitātes, mazas inerces un ātras reakcijas priekšrocības.Kad stars tiek izgaismots uz galvanometra lēcas, galvanometra novirze maina lāzera staru.Tāpēc lāzera stars var skenēt jebkuru trajektoriju skenēšanas redzes laukā, izmantojot galvanometra sistēmu.
Galvanometra skenēšanas sistēmas galvenās sastāvdaļas ir staru kūļa izplešanās kolimators, fokusēšanas lēca, XY divu asu skenēšanas galvanometrs, vadības panelis un resursdatora programmatūras sistēma.Skenējošais galvanometrs galvenokārt attiecas uz divām XY galvanometra skenēšanas galviņām, kuras darbina ātrgaitas virzuļu servomotori.Divu asu servosistēma virza XY divu asu skenēšanas galvanometru, lai novirzītu attiecīgi pa X asi un Y asi, nosūtot komandu signālus uz X un Y asu servomotoriem.Tādā veidā, izmantojot XY divu asu spoguļa objektīva kombinēto kustību, vadības sistēma var pārveidot signālu caur galvanometra plati saskaņā ar resursdatora programmatūras iepriekš iestatīto grafisko veidni atbilstoši iestatītajam ceļam un ātri pārvietoties uz sagataves plakne, lai izveidotu skenēšanas trajektoriju.
5.1.2 Galvanometra metināšanas savienojumu klasifikācija:
1. Priekšējais fokusēšanas skenēšanas objektīvs
Atbilstoši pozicionālajām attiecībām starp fokusēšanas lēcu un lāzera galvanometru galvanometra skenēšanas režīmu var iedalīt priekšējās fokusēšanas skenēšanā (1. attēls zemāk) un aizmugures fokusēšanas skenēšanā (2. attēls zemāk).Tā kā pastāv optiskā ceļa atšķirība, kad lāzera stars tiek novirzīts dažādās pozīcijās (stara pārraides attālums ir atšķirīgs), lāzera fokusa virsma iepriekšējā fokusēšanas režīma skenēšanas procesā ir puslodes virsma, kā parādīts kreisajā attēlā.Pēcfokusa skenēšanas metode ir parādīta attēlā pa labi.Objektīva objektīvs ir F plāna objektīvs.F-plāna spogulim ir īpašs optiskais dizains.Ieviešot optisko korekciju, lāzera stara puslodes fokusa virsmu var noregulēt uz plakanu.Pēcfokusa skenēšana galvenokārt ir piemērota lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta apstrādes precizitāte un neliels apstrādes diapazons, piemēram, lāzera marķēšanai, lāzera mikrostruktūru metināšanai utt.
2.Aizmugures fokusēšanas skenēšanas objektīvs
Palielinoties skenēšanas laukumam, palielinās arī f-theta objektīva apertūra.Tehnisku un materiālu ierobežojumu dēļ lielas apertūras f-theta objektīvi ir ļoti dārgi un šāds risinājums netiek pieņemts.Objektīva lēcas priekšējā galvanometra skenēšanas sistēma apvienojumā ar sešu asu robotu ir salīdzinoši iespējams risinājums, kas var samazināt atkarību no galvanometra aprīkojuma, tam ir ievērojama sistēmas precizitātes pakāpe un laba savietojamība.Šo risinājumu ir pieņēmuši lielākā daļa integratoru.Pieņemt, ko bieži dēvē par lidojuma metināšanu.Moduļu kopņu metināšanai, ieskaitot stabu tīrīšanu, ir lidojuma pielietojums, kas var elastīgi un efektīvi palielināt apstrādes platumu.
3.3D galvanometrs:
Neatkarīgi no tā, vai tā ir skenēšana ar priekšpusi vai aizmuguri, lāzera stara fokusu nevar kontrolēt dinamiskai fokusēšanai.Priekšējā fokusa skenēšanas režīmā, kad apstrādājamā detaļa ir maza, fokusēšanas objektīvam ir noteikts fokusa dziļuma diapazons, tāpēc tas var veikt fokusētu skenēšanu ar nelielu formātu.Tomēr, ja skenējamā plakne ir liela, perifērijas tuvumā esošie punkti būs nefokusēti un tos nevar fokusēt uz apstrādājamās detaļas virsmu, jo tā pārsniedz lāzera fokusa dziļuma diapazonu.Tāpēc, ja lāzera staram ir jābūt labi fokusētam jebkurā skenēšanas plaknes pozīcijā un redzes lauks ir liels, fiksēta fokusa attāluma objektīva izmantošana nevar izpildīt skenēšanas prasības.Dinamiskā fokusēšanas sistēma ir optisko sistēmu kopums, kuru fokusa attālums var mainīties pēc vajadzības.Tāpēc pētnieki ierosina izmantot dinamisku fokusēšanas objektīvu, lai kompensētu optiskā ceļa atšķirību, un izmantot ieliektu lēcu (staru paplašinātāju), lai lineāri pārvietotos pa optisko asi, lai kontrolētu fokusa pozīciju un sasniegtu. Apstrādājamā virsma dinamiski kompensē optisko ceļu atšķirība dažādās pozīcijās.Salīdzinot ar 2D galvanometru, 3D galvanometra sastāvs galvenokārt pievieno "Z-ass optisko sistēmu", lai 3D galvanometrs varētu brīvi mainīt fokusa pozīciju metināšanas procesa laikā un veikt telpisku izliektas virsmas metināšanu, bez nepieciešamības mainīt. nesējs, piemēram, darbgalds utt., piemēram, 2D galvanometrs.Robota augstums tiek izmantots, lai pielāgotu metināšanas fokusa pozīciju.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 23. maijs
