Kolimacijska fokusirajuća glava koristi mehanički uređaj kao potpornu platformu i pomiče se naprijed-natrag kroz mehanički uređaj kako bi se postiglo zavarivanje zavara s različitim putanjama. Točnost zavarivanja ovisi o točnosti aktuatora, pa postoje problemi poput niske točnosti, spore brzine odziva i velike inercije. Sustav za skeniranje galvanometrom koristi motor za otklon leće. Motor pokreće određena struja i ima prednosti visoke točnosti, male inercije i brzog odziva. Kada svjetlosna zraka padne 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 primjena temeljena na ovom principu.
Glavne komponentesustav skeniranja galvanometrasu kolimator za širenje snopa, leća za fokusiranje, XY dvoosni skenirajući galvanometar, upravljačka ploča i softverski sustav glavnog računala. Skenirajući galvanometar se uglavnom odnosi na dvije XY galvanometarske glave za skeniranje, koje pokreću brzi klipni servo motori. Dvoosni servo sustav pokreće XY dvoosni skenirajući galvanometar da se otkloni duž X-osi i Y-osi slanjem naredbenih signala servo motorima X i Y-osi. Na taj način, kombiniranim kretanjem XY dvoosne zrcalne leće, upravljački sustav može pretvoriti signal kroz ploču galvanometra prema predlošku unaprijed postavljene grafike softvera glavnog računala i postavljenom načinu putanje te se brzo pomicati po ravnini obratka kako bi formirao putanju skeniranja.
、
Prema položaju između fokusne leće 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 optičke razlike puta kada se laserska zraka skreće u različite položaje (udaljenost prijenosa snopa je različita), žarišna ravnina lasera u prethodnom procesu fokusiranja skeniranja je hemisferično zakrivljena površina, kao što je prikazano na lijevoj slici. Metoda skeniranja sa stražnjim fokusiranjem prikazana je na desnoj slici, na kojoj je objektiv leća s ravnim poljem. Leća s ravnim poljem ima poseban optički dizajn.
Robotski sustav za zavarivanje
Uvođenjem optičke korekcije, hemisferična žarišna ravnina laserske zrake može se prilagoditi ravnini. Skeniranje s pozadinskim fokusiranjem uglavnom je prikladno za primjene s visokim zahtjevima za točnošću obrade i malim rasponom obrade, kao što su lasersko označavanje, lasersko zavarivanje mikrostrukture itd. Kako se područje skeniranja povećava, povećava se i otvor blende leće. Zbog tehničkih i materijalnih ograničenja, cijena blendi s velikim otvorom blende je vrlo skupa i ovo rješenje nije prihvaćeno. Kombinacija galvanometrskog sustava skeniranja ispred objektiva i robota sa šest osi izvedivo je rješenje koje može smanjiti ovisnost o galvanometrijskoj opremi i može imati znatan stupanj točnosti sustava i dobru kompatibilnost. Ovo rješenje usvojila je većina integratora, a često se naziva letećim zavarivanjem. Zavarivanje sabirnice modula, uključujući čišćenje stupa, ima leteće primjene, što može 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 mali, leća za fokusiranje ima određeni raspon žarišne duljine, tako da može izvršiti fokusiranje skeniranja s malim formatom. Međutim, kada je ravnina koja se skenira velika, točke blizu periferije bit će izvan fokusa i ne mogu se fokusirati na površinu obradka koji se obrađuje jer premašuje gornju i donju granicu laserske žarišne duljine. Stoga, kada je potrebno da laserska zraka bude dobro fokusirana na bilo kojem položaju na ravnini skeniranja i vidno polje je veliko, korištenje leće s fiksnom žarišnom duljinom ne može zadovoljiti zahtjeve skeniranja.
Dinamički sustav fokusiranja je optički sustav čija se žarišna duljina može mijenjati po potrebi. Stoga se korištenjem dinamičke leće za fokusiranje za kompenzaciju optičke razlike puta, konkavna leća (ekspander snopa) linearno pomiče duž optičke osi kako bi kontrolirala položaj fokusa, čime se postiže dinamička kompenzacija optičke razlike puta 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 prostorno zakrivljeno površinsko zavarivanje, bez potrebe za podešavanjem položaja fokusa zavarivanja promjenom visine nosača kao što je alatni stroj ili robot poput 2D galvanometra.
Dinamički sustav fokusiranja može promijeniti količinu defokusiranja, promijeniti veličinu točke, ostvariti podešavanje fokusa Z-osi i trodimenzionalnu obradu.
Radna udaljenost definirana je kao udaljenost od prednjeg mehaničkog ruba leće do žarišne ravnine ili ravnine skeniranja objektiva. Pazite da to ne zamijenite s efektivnom žarišnom duljinom (EFL) objektiva. Mjeri se od glavne ravnine, hipotetske ravnine u kojoj se pretpostavlja da cijeli sustav leća lomi svjetlost, do žarišne ravnine optičkog sustava.
Vrijeme objave: 04.06.2024.
