Laserskandeerder, ook genoem lasergalvanometer, bestaan uit XY optiese skandeerkop, elektroniese dryfversterker en optiese weerkaatsingslens. Die sein wat deur die rekenaarbeheerder verskaf word, dryf die optiese skandeerkop deur die dryfversterkerkring, en beheer daardeur die afbuiging van die laserstraal in die XY-vlak. Eenvoudig gesproke, die galvanometer is 'n skandeer-galvanometer wat in die laserbedryf gebruik word. Die professionele term word 'n hoëspoed-skanderingsgalvanometer Galvo-skanderingstelsel genoem. Die sogenaamde galvanometer kan ook 'n ammeter genoem word. Sy ontwerpidee volg heeltemal die ontwerpmetode van 'n ammeter. Die lens vervang die naald, en die sein van die sonde word vervang deur 'n rekenaar-beheerde -5V-5V of -10V-+10V DC sein. , om die voorafbepaalde aksie te voltooi. Soos die roterende spieëlskanderingstelsel, gebruik hierdie tipiese beheerstelsel 'n paar terugtrekspieëls. Die verskil is dat die stapmotor wat hierdie stel lense aandryf deur 'n servomotor vervang word. In hierdie beheerstelsel word 'n posisiesensor gebruik. Die ontwerpidee van en negatiewe terugvoerlus verseker verder die akkuraatheid van die stelsel, en die skanderingspoed en herhaalde posisioneringsakkuraatheid van die hele stelsel bereik 'n nuwe vlak. Die galvanometer-skanderingsmerkkop bestaan hoofsaaklik uit XY-skanderingsspieël, veldlens, galvanometer en rekenaarbeheerde merksagteware. Kies ooreenstemmende optiese komponente volgens verskillende lasergolflengtes. Verwante opsies sluit ook laserstraaluitbreiders, lasers, ens in. In die laserdemonstrasiestelsel is die golfvorm van optiese skandering 'n vektorskandering, en die skanderingspoed van die stelsel bepaal die stabiliteit van die laserpatroon. In onlangse jare is hoëspoedskandeerders ontwikkel, met skanderingsspoed wat 45 000 punte/sekonde bereik, wat dit moontlik maak om komplekse laseranimasies te demonstreer.
5.1 Laser galvanometer sweislas
5.1.1 Definisie en samestelling van galvanometer-sweislas:
Die kollimasie-fokuskop gebruik 'n meganiese toestel as 'n ondersteunende platform. Die meganiese toestel beweeg heen en weer om sweislasse van verskillende trajek-sweislasse te bewerkstellig. Die sweisakkuraatheid hang af van die akkuraatheid van die aktuator, so daar is probleme soos lae akkuraatheid, stadige reaksiespoed en groot traagheid. Die galvanometer-skanderingstelsel gebruik 'n motor om die lens vir defleksie te dra. Die motor word deur 'n sekere stroom aangedryf en het die voordele van hoë presisie, klein traagheid en vinnige reaksie. Wanneer die straal op die galvanometerlens verlig word, verander die afbuiging van die galvanometer die laserstraal. Daarom kan die laserstraal enige trajek in die skandeergesigveld deur die galvanometerstelsel skandeer.
Die hoofkomponente van die galvanometer-skanderingstelsel is straaluitbreidingskollimator, fokuslens, XY-twee-as skandeergalvanometer, beheerbord en gasheerrekenaarsagtewarestelsel. Die skandeer-galvanometer verwys hoofsaaklik na die twee XY-galvanometer-skandeerkoppe, wat deur hoë-spoed heen-en-weer servomotors aangedryf word. Die dubbel-as servostelsel dryf die XY-dubbelas-skanderingsgalvanometer om onderskeidelik langs die X-as en Y-as af te buig deur opdragseine na die X- en Y-as servomotors te stuur. Op hierdie manier, deur die gekombineerde beweging van die XY twee-as spieëllens, kan die beheerstelsel die sein deur die galvanometerbord omskakel volgens die voorafbepaalde grafiese sjabloon van die gasheerrekenaarsagteware volgens die vasgestelde pad, en vinnig beweeg op die werkstukvlak om 'n skanderingbaan te vorm.
5.1.2 Klassifikasie van galvanometer-sweisverbindings:
1. Voor fokus skandeer lens
Volgens die posisionele verhouding tussen die fokuslens en die lasergalvanometer, kan die skanderingmodus van die galvanometer verdeel word in voorfokusskandering (Figuur 1 hieronder) en agterfokusfokusskandering (Figuur 2 hieronder). As gevolg van die bestaan van optiese padverskil wanneer die laserstraal na verskillende posisies afgebuig word (die straaltransmissieafstand is verskillend), is die laserbrandpuntoppervlak tydens die vorige fokusmodusskanderingproses 'n halfronde oppervlak, soos in die linker figuur getoon. Die nafokus-skanderingmetode word in die prentjie regs getoon. Die objektieflens is 'n F-plan lens. Die F-plan spieël het 'n spesiale optiese ontwerp. Deur optiese regstelling in te voer, kan die halfronde brandpuntoppervlak van die laserstraal na plat verstel word. Na-fokus-skandering is hoofsaaklik geskik vir toepassings wat hoë verwerkingsakkuraatheid en 'n klein verwerkingsreeks vereis, soos lasermerk, lasermikrostruktuursweiswerk, ens.
2.Agter fokus skandeer lens
Soos die skandeerarea groter word, verhoog die lensopening van die f-theta-lens ook. Weens tegniese en materiaalbeperkings is f-theta-lense met groot diafragma baie duur en hierdie oplossing word nie aanvaar nie. Die objektiewe lens voor galvanometer skandering stelsel gekombineer met die ses-as robot is 'n relatief haalbare oplossing, wat die afhanklikheid van die galvanometer toerusting kan verminder, het 'n aansienlike mate van stelsel akkuraatheid, en het goeie versoenbaarheid. Hierdie oplossing is deur die meeste integreerders aangeneem. Aanvaar, dikwels na verwys as vlugsweiswerk. Die sweis van module-rail, insluitend paal skoonmaak, het vlugtoepassings, wat die verwerkingswydte buigsaam en doeltreffend kan vergroot.
3.3D galvanometer:
Ongeag of dit voor-gefokusde skandering of agter-gefokusde skandering is, kan die fokus van die laserstraal nie vir dinamiese fokus beheer word nie. Vir die voorfokus-skanderingsmodus, wanneer die werkstuk wat verwerk moet word, klein is, het die fokuslens 'n sekere fokusdieptereeks, sodat dit gefokusde skandering met 'n klein formaat kan uitvoer. Wanneer die vlak wat geskandeer moet word egter groot is, sal die punte naby die omtrek uit fokus wees en kan dit nie gefokus word op die oppervlak van die werkstuk wat verwerk moet word nie omdat dit die dieptebereik van die laserfokus oorskry. Daarom, wanneer vereis word dat die laserstraal goed gefokus moet wees op enige posisie op die skandeervlak en die gesigsveld is groot, kan die gebruik van 'n vaste brandpunt lens nie aan die skanderingsvereistes voldoen nie. Die dinamiese fokusstelsel is 'n stel optiese stelsels waarvan die brandpuntafstand kan verander soos nodig. Daarom stel navorsers voor om 'n dinamiese fokuslens te gebruik om te kompenseer vir die optiese padverskil, en gebruik 'n konkawe lens (straaluitbreider) om lineêr langs die optiese as te beweeg om die fokusposisie te beheer en te bereik Die oppervlak wat verwerk moet word kompenseer dinamies vir die optiese pad verskil op verskillende posisies. In vergelyking met die 2D-galvanometer, voeg die samestelling van die 3D-galvanometer hoofsaaklik 'n "Z-as optiese stelsel" by, sodat die 3D-galvanometer vrylik die fokusposisie tydens die sweisproses kan verander en ruimtelike geboë oppervlaksweiswerk kan uitvoer, sonder dat dit nodig is om te verander die draer soos 'n masjiengereedskap, ens. soos die 2D-galvanometer. Die hoogte van die robot word gebruik om die sweisfokusposisie aan te pas.
Postyd: 23 Mei 2024
