Die kollimerende fokuskop gebruik 'n meganiese toestel as 'n ondersteunende platform en beweeg heen en weer deur die meganiese toestel om sweiswerk met verskillende trajekte te bewerkstellig. Die sweisakkuraatheid hang af van die akkuraatheid van die aktuator, dus is daar probleme soos lae akkuraatheid, stadige reaksiespoed en groot traagheid. Die galvanometer-skandeerstelsel gebruik 'n motor om die lens af te buig. Die motor word deur 'n sekere stroom aangedryf en het die voordele van hoë akkuraatheid, klein traagheid en vinnige reaksie. Wanneer die ligstraal op die galvanometerlens bestraal word, verander die afbuiging van die galvanometer die weerkaatsingshoek van die laserstraal. Daarom kan die laserstraal enige trajek in die skanderingsveld deur die galvanometerstelsel skandeer. Die vertikale kop wat in die robotsweisstelsel gebruik word, is 'n toepassing gebaseer op hierdie beginsel.
Die hoofkomponente van diegalvanometer skanderingstelselis die straaluitbreidingskollimator, fokuslens, XY twee-as skanderingsgalvanometer, beheerbord en gasheerrekenaarsagtewarestelsel. Die skanderingsgalvanometer verwys hoofsaaklik na die twee XY galvanometer-skandeerkoppe, wat aangedryf word deur hoëspoed-resiproerende servomotors. Die dubbelas-servostelsel dryf die XY dubbelas-skandeergalvanometer aan om onderskeidelik langs die X-as en Y-as te buig deur bevelseine 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 sjabloon van die voorafbepaalde grafika van die gasheerrekenaarsagteware en die ingestelde padmodus, en vinnig op die vlak van die werkstuk beweeg om 'n skanderingsbaan te vorm.
、
Volgens die posisionele verhouding tussen die fokuslens en die lasergalvanometer, kan die skanderingsmodus van die galvanometer verdeel word in voorfokusskandering (linker prentjie) en terugfokusskandering (regter prentjie). As gevolg van die bestaan van 'n optiese padverskil wanneer die laserstraal na verskillende posisies buig (die straaltransmissieafstand is anders), is die laserfokusvlak in die vorige fokusskanderingsproses 'n halfsferiese geboë oppervlak, soos in die linker figuur getoon. Die terugfokusskanderingsmetode word in die regter figuur getoon, waarin die objektieflens 'n platveldlens is. Die platveldlens het 'n spesiale optiese ontwerp.
Deur optiese korreksie in te voer, kan die hemisferiese fokusvlak van die laserstraal na 'n vlak aangepas word. Terugfokus-skandering is hoofsaaklik geskik vir toepassings met hoë verwerkingsakkuraatheidsvereistes en 'n klein verwerkingsbereik, soos lasermerk, lasermikrostruktuur-sweising, ens. Soos die skanderingsarea toeneem, neem die lensopening van die lens ook toe. As gevolg van tegniese en materiële beperkings is die prys van groot-opening flense baie duur, en hierdie oplossing word nie aanvaar nie. Die kombinasie van die galvanometer-skandeerstelsel voor die objektieflens en 'n ses-as robot is 'n haalbare oplossing wat die afhanklikheid van die galvanometertoerusting kan verminder, en kan 'n aansienlike mate van stelselakkuraatheid en goeie versoenbaarheid hê. Hierdie oplossing is deur die meeste integrators aangeneem, wat dikwels vlieënde sweising genoem word. Die sweising van die module-stroomstaaf, insluitend die skoonmaak van die paal, het vlieënde toepassings, wat die verwerkingsformaat buigsaam en doeltreffend kan verhoog.
Of dit nou voorfokus-skandering of agterfokus-skandering is, die fokus van die laserstraal kan nie beheer word vir dinamiese fokusering nie. Vir die voorfokus-skanderingmodus, wanneer die werkstuk wat verwerk moet word klein is, het die fokuslens 'n sekere brandpuntdieptebereik, sodat dit fokusskandering met 'n klein formaat kan uitvoer. Wanneer die vlak wat geskandeer moet word egter groot is, sal die punte naby die omtrek buite fokus wees en nie op die oppervlak van die werkstuk wat verwerk moet word, gefokus kan word nie, omdat dit die boonste en onderste perke van die laserbrandpuntdiepte oorskry. Daarom, wanneer die laserstraal goed gefokus moet wees op enige posisie op die skanderingsvlak en die gesigsveld groot is, kan die gebruik van 'n vaste brandpuntafstandlens nie aan die skanderingsvereistes voldoen nie.
Die dinamiese fokusstelsel is 'n optiese stelsel waarvan die brandpuntsafstand na behoefte verander kan word. Deur 'n dinamiese fokuslens te gebruik om te kompenseer vir die optiese padverskil, beweeg die konkawe lens (straaluitbreider) lineêr langs die optiese as om die fokusposisie te beheer, waardeur dinamiese kompensasie van die optiese padverskil van die oppervlak wat verwerk moet word, op verskillende posisies verkry word. In vergelyking met die 2D-galvanometer, voeg die 3D-galvanometersamestelling hoofsaaklik 'n "Z-as optiese stelsel" by, wat die 3D-galvanometer toelaat om die brandpuntposisie vrylik tydens die sweisproses te verander en ruimtelike geboë oppervlaksweiswerk uit te voer, sonder dat die sweisfokusposisie aangepas hoef te word deur die hoogte van die draer soos die masjiengereedskap of robot soos die 2D-galvanometer te verander.
Die dinamiese fokusstelsel kan die hoeveelheid defokus verander, die kolgrootte verander, Z-as fokusaanpassing en driedimensionele verwerking bewerkstellig.
Werkafstand word gedefinieer as die afstand vanaf die voorste meganiese rand van die lens na die brandpuntsvlak of skanderingsvlak van die objektief. Wees versigtig om dit nie te verwar met die effektiewe brandpuntsafstand (EFL) van die objektief nie. Dit word gemeet vanaf die hoofvlak, 'n hipotetiese vlak waarin aanvaar word dat die hele lensstelsel breek, na die brandpuntsvlak van die optiese stelsel.
Plasingstyd: 04 Junie 2024
