Laserski skener, koji se naziva i laserski galvanometar, sastoji se od XY optičke glave za skeniranje, elektroničkog pogonskog pojačala i optičke refleksijske leće. Signal koji daje računalni kontroler pokreće optičku glavu za skeniranje kroz krug pogonskog pojačala, kontrolirajući otklon laserske zrake u ravnini XY. Jednostavno rečeno, galvanometar je skenirajući galvanometar koji se koristi u laserskoj industriji. Njegov stručni izraz zove se brzi skenirajući galvanometar Galvo skenirajući sustav. Takozvani galvanometar može se nazvati i ampermetrom. Njegova ideja dizajna u potpunosti slijedi metodu dizajna ampermetra. Leća zamjenjuje iglu, a signal sonde zamjenjuje se računalno kontroliranim -5V-5V ili -10V-+10V DC signalom. , za dovršetak unaprijed određene radnje. Kao i sustav skeniranja s rotirajućim zrcalom, ovaj tipični kontrolni sustav koristi par zrcala koja se uvlače. Razlika je u tome što je koračni motor koji pokreće ovaj set leća zamijenjen servo motorom. U ovom sustavu upravljanja koristi se senzor položaja. Ideja dizajna petlje negativne povratne sprege dodatno osigurava točnost sustava, a brzina skeniranja i ponovljena točnost pozicioniranja cijelog sustava dosežu novu razinu. Glava za označavanje skeniranja galvanometra uglavnom se sastoji od zrcala za skeniranje XY, leće polja, galvanometra i računalno kontroliranog softvera za označavanje. Odaberite odgovarajuće optičke komponente prema različitim valnim duljinama lasera. Povezane opcije također uključuju ekspandere laserske zrake, lasere itd. U sustavu za demonstraciju lasera, valni oblik optičkog skeniranja je vektorsko skeniranje, a brzina skeniranja sustava određuje stabilnost laserskog uzorka. Posljednjih godina razvijeni su skeneri velike brzine, s brzinama skeniranja koje dosežu 45 000 točaka u sekundi, što omogućuje demonstraciju složenih laserskih animacija.
5.1 Zavareni spoj laserskog galvanometra
5.1.1 Definicija i sastav spoja za zavarivanje galvanometra:
Glava za fokusiranje kolimacije koristi mehanički uređaj kao potpornu platformu. Mehanički uređaj se pomiče naprijed-natrag kako bi se postiglo zavarivanje varova različitih putanja. Točnost zavarivanja ovisi o točnosti aktuatora, tako da postoje problemi kao što su niska točnost, spora brzina odziva i velika inercija. Sustav za skeniranje galvanometra koristi motor za nošenje leće radi otklona. Motor pokreće određena struja i ima prednosti visoke preciznosti, male inercije i brzog odziva. Kada se zraka osvijetli na leći galvanometra, otklon galvanometra mijenja lasersku zraku. Stoga laserska zraka može skenirati bilo koju putanju u vidnom polju skeniranja kroz sustav galvanometra.
Glavne komponente galvanometarskog sustava za skeniranje su kolimator za ekspanziju snopa, fokusirajuća leća, XY dvoosni skenirajući galvanometar, upravljačka ploča i softverski sustav glavnog računala. Galvanometar za skeniranje uglavnom se odnosi na dvije glave za skeniranje galvanometra XY, koje pokreću klipni servo motori velike brzine. Servo sustav s dvije osi pokreće skenirajući galvanometar s dvije osi XY na otklon duž X-osi odnosno Y-osi slanjem naredbenih signala servo motorima X i Y-osi. Na taj način, kroz kombinirano kretanje zrcalne leće s dvije osi XY, upravljački sustav može pretvoriti signal kroz ploču galvanometra prema unaprijed postavljenom grafičkom predlošku softvera glavnog računala prema postavljenoj putanji i brzo se kretati dalje ravnina obratka za formiranje putanje skeniranja.
5.1.2 Klasifikacija zavarenih spojeva galvanometra:
1. Objektiv za skeniranje s prednjim fokusiranjem
Prema odnosu položaja između leće za fokusiranje i laserskog galvanometra, način skeniranja galvanometra može se podijeliti na skeniranje s prednjim fokusiranjem (slika 1 dolje) i skeniranje sa fokusiranjem pozadi (slika 2 dolje). Zbog postojanja razlike u optičkoj putanji kada se laserska zraka skrene u različite položaje (različita je udaljenost prijenosa zrake), žarišna površina lasera tijekom procesa skeniranja u prethodnom načinu fokusiranja je hemisferna površina, kao što je prikazano na lijevoj slici. Metoda skeniranja nakon fokusa prikazana je na slici desno. Leća objektiva je leća F-plana. Zrcalo F-plana ima poseban optički dizajn. Uvođenjem optičke korekcije hemisferna žarišna površina laserske zrake može se podesiti na ravnu. Skeniranje nakon fokusiranja uglavnom je prikladno za aplikacije koje zahtijevaju visoku točnost obrade i mali raspon obrade, kao što je lasersko označavanje, lasersko zavarivanje mikrostrukture itd.
2.Leća za skeniranje sa stražnjim fokusiranjem
Kako se područje skeniranja povećava, povećava se i otvor blende f-theta leće. Zbog tehničkih i materijalnih ograničenja, f-theta objektivi s velikim otvorom blende su vrlo skupi i ovo rješenje nije prihvaćeno. Prednji galvanometarski sustav za skeniranje leće objektiva u kombinaciji s robotom sa šest osi relativno je izvedivo rješenje, koje može smanjiti ovisnost o opremi galvanometra, ima značajan stupanj točnosti sustava i ima dobru kompatibilnost. Ovo rješenje usvojila je većina integratora. Adopt, često se naziva letnim zavarivanjem. Zavarivanje sabirnice modula, uključujući čišćenje stupova, ima primjenu u letu, što može fleksibilno i učinkovito povećati širinu obrade.
3.3D galvanometar:
Bez obzira radi li se o skeniranju s prednjim ili stražnjim fokusom, fokus laserske zrake ne može se kontrolirati za dinamičko fokusiranje. Za način skeniranja s prednjim fokusom, kada je obradak koji se obrađuje mali, leća za fokusiranje ima određeni raspon žarišne dubine, tako da može izvoditi fokusirano skeniranje s malim formatom. Međutim, kada je ravnina koju treba skenirati velika, točke u blizini periferije bit će izvan fokusa i ne mogu se fokusirati na površinu obratka koji se obrađuje jer premašuje raspon dubine laserskog fokusa. Stoga, kada je potrebno da laserska zraka bude dobro fokusirana na bilo kojoj poziciji na ravnini skeniranja, a vidno polje je veliko, uporaba leće fiksne žarišne duljine ne može zadovoljiti zahtjeve skeniranja. Sustav dinamičkog fokusiranja je skup optičkih sustava čija se žarišna duljina može mijenjati po potrebi. Stoga istraživači predlažu korištenje leće za dinamičko fokusiranje kako bi se kompenzirala razlika u optičkoj putanji i korištenje konkavne leće (proširivač snopa) za linearno pomicanje duž optičke osi kako bi se kontrolirao položaj fokusa i postigla Površina koju treba obraditi dinamički kompenzira optički razlika putanje na različitim pozicijama. U usporedbi s 2D galvanometrom, sastav 3D galvanometra uglavnom dodaje "optički sustav Z-osi", tako da 3D galvanometar može slobodno mijenjati položaj fokusa tijekom procesa zavarivanja i izvoditi prostorno zakrivljeno površinsko zavarivanje, bez potrebe za promjenom nosač kao što je alatni stroj itd. poput 2D galvanometra. Visina robota koristi se za podešavanje položaja fokusa zavarivanja.
Vrijeme objave: 23. svibnja 2024
