Kolimacijska glava za fokusiranje koristi mehanički uređaj kao potpornu platformu i pomiče se naprijed-natrag kroz mehanički uređaj kako bi postigla zavarivanje zavara različitim putanjama. Točnost zavarivanja ovisi o točnosti aktuatora, tako da postoje problemi kao što su niska točnost, spora brzina odziva i velika inercija. Galvanometarski sustav za skeniranje koristi motor za skretanje leće. Motor pokreće određena struja i ima prednosti visoke točnosti, male inercije i brzog odziva. Kada se svjetlosna zraka obasja na leću galvanometra, otklon galvanometra mijenja kut refleksije laserske zrake. Stoga laserska zraka može skenirati bilo koju putanju u vidnom polju skeniranja kroz sustav galvanometra. Vertikalna glava koja se koristi u robotskom sustavu zavarivanja je aplikacija koja se temelji na ovom principu.
Glavne komponentegalvanometarski sustav skeniranjasu kolimator za proširenje snopa, leća za fokusiranje, 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 ovaj način, kroz kombinirano kretanje zrcalne leće s dvije osi XY, kontrolni sustav može pretvoriti signal kroz galvanometarsku ploču prema predlošku unaprijed postavljene grafike softvera glavnog računala i zadanog načina puta, te se brzo pomaknuti na ravnini izratka da se formira putanja skeniranja.
、
Prema položaju položaja između leće za fokusiranje i laserskog galvanometra, način skeniranja galvanometra može se podijeliti na skeniranje s prednjim fokusiranjem (lijeva slika) i skeniranje sa stražnjim fokusiranjem (desna slika). Zbog postojanja razlike u optičkoj putanji kada se laserska zraka skrene u različite položaje (različita je udaljenost prijenosa zrake), žarišna ravnina lasera u prethodnom procesu skeniranja fokusiranja je hemisferna zakrivljena površina, kao što je prikazano na lijevoj slici. Metoda skeniranja sa stražnjim fokusiranjem prikazana je na desnoj slici, u kojoj je leća objektiva leća ravnog polja. Leća ravnog polja ima poseban optički dizajn.
Robotski sustav za zavarivanje
Uvođenjem optičke korekcije hemisferna žarišna ravnina laserske zrake može se prilagoditi ravnini. Skeniranje s pozadinskim fokusiranjem uglavnom je prikladno za aplikacije s visokim zahtjevima točnosti obrade i malim rasponom obrade, kao što je lasersko označavanje, lasersko zavarivanje mikrostrukture, itd. Kako se područje skeniranja povećava, povećava se i otvor blende leće. Zbog tehničkih i materijalnih ograničenja, cijena širokootvornih leća je vrlo skupa i ovo rješenje nije prihvaćeno. Kombinacija sustava skeniranja galvanometra ispred leće objektiva i robota sa šest osi izvedivo je rješenje koje može smanjiti ovisnost o opremi galvanometra, te može imati značajan stupanj točnosti sustava i dobru kompatibilnost. Ovo rješenje usvojila je većina integratora, što se često naziva leteće zavarivanje. Zavarivanje sabirnice modula, uključujući čišćenje stupa, ima leteće aplikacije, koje mogu fleksibilno i učinkovito povećati format obrade.
Bilo da se radi 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 malen, leća za fokusiranje ima određeni raspon dubine žarišta, tako da može izvoditi skeniranje fokusa 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 gornju i donju granicu žarišne dubine lasera. 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 optički sustav čija se žarišna duljina može mijenjati po potrebi. Stoga, korištenjem leće za dinamičko fokusiranje za kompenzaciju razlike optičke putanje, konkavna leća (proširivač snopa) pomiče se linearno duž optičke osi za kontrolu položaja fokusa, čime se postiže dinamička kompenzacija razlike optičke putanje površine koja se obrađuje. na različitim položajima. U usporedbi s 2D galvanometrom, sastav 3D galvanometra uglavnom dodaje "optički sustav Z-osi", koji omogućuje 3D galvanometru da slobodno mijenja položaj žarišta tijekom procesa zavarivanja i izvodi zavarivanje prostorne zakrivljene površine, bez potrebe za podešavanjem zavarivanja položaj fokusa promjenom visine nosača kao što je alatni stroj ili robot poput 2D galvanometra.
Sustav dinamičkog fokusiranja može promijeniti količinu defokusiranja, promijeniti veličinu točke, ostvariti podešavanje fokusa osi Z i trodimenzionalnu obradu.
Radna udaljenost definirana je kao udaljenost od krajnjeg prednjeg mehaničkog ruba leće do žarišne ravnine ili ravnine skeniranja objektiva. Pazite da ovo ne pomiješate s efektivnom žarišnom duljinom (EFL) objektiva. Ovo se mjeri od glavne ravnine, hipotetske ravnine u kojoj se pretpostavlja da se cijeli sustav leća lomi, do žarišne ravnine optičkog sustava.
Vrijeme objave: 4. lipnja 2024
