Laserscanner, også kaldet lasergalvanometer, består af XY optisk scanningshoved, elektronisk drevforstærker og optisk reflektionslinse. Signalet fra computercontrolleren driver det optiske scanningshoved gennem det drivende forstærkerkredsløb og styrer derved afbøjningen af laserstrålen i XY-planet. Galvanometeret er ganske enkelt et scanningsgalvanometer, der bruges i laserindustrien. Dets professionelle udtryk kaldes højhastigheds scanningsgalvanometer Galvo scanningssystem. Det såkaldte galvanometer kan også kaldes et amperemeter. Dens designidé følger fuldstændig designmetoden for et amperemeter. Linsen erstatter nålen, og sondens signal erstattes af et computerstyret -5V-5V eller -10V-+10V DC-signal. , for at fuldføre den forudbestemte handling. Ligesom det roterende spejlscanningssystem bruger dette typiske kontrolsystem et par tilbagetrækkelige spejle. Forskellen er, at stepmotoren, der driver dette sæt linser, er erstattet af en servomotor. I dette styresystem anvendes en positionssensor. Designideen og negativ feedback-loop sikrer yderligere systemets nøjagtighed, og hele systemets scanningshastighed og gentagne positioneringsnøjagtighed når et nyt niveau. Galvanometer-scanningsmarkeringshovedet er hovedsageligt sammensat af XY-scanningsspejl, feltlinse, galvanometer og computerstyret markeringssoftware. Vælg tilsvarende optiske komponenter i henhold til forskellige laserbølgelængder. Beslægtede muligheder omfatter også laserstråleekspandere, lasere osv. I laserdemonstrationssystemet er bølgeformen for optisk scanning en vektorscanning, og systemets scanningshastighed bestemmer stabiliteten af lasermønsteret. I de senere år er der udviklet højhastighedsscannere, hvor scanningshastigheder når op på 45.000 point/sekund, hvilket gør det muligt at demonstrere komplekse laseranimationer.
5.1 Laser galvanometer svejsesamling
5.1.1 Definition og sammensætning af galvanometersvejsesamling:
Kollimationsfokuseringshovedet bruger en mekanisk enhed som en understøttende platform. Den mekaniske anordning bevæger sig frem og tilbage for at opnå svejsning af forskellige banesvejsninger. Svejsenøjagtigheden afhænger af aktuatorens nøjagtighed, så der er problemer som lav nøjagtighed, langsom reaktionshastighed og stor inerti. Galvanometer-scanningssystemet bruger en motor til at bære linsen til afbøjning. Motoren drives af en vis strøm og har fordelene ved høj præcision, lille inerti og hurtig respons. Når strålen er oplyst på galvanometerlinsen, ændrer galvanometerets afbøjning laserstrålen. Derfor kan laserstrålen scanne enhver bane i scanningssynsfeltet gennem galvanometersystemet.
Hovedkomponenterne i galvanometerscanningssystemet er stråleekspansionskollimator, fokuseringslinse, XY to-akset scanningsgalvanometer, kontrolkort og værtscomputersoftwaresystem. Scanningsgalvanometeret refererer hovedsageligt til de to XY galvanometer scanningshoveder, som drives af højhastigheds frem- og tilbagegående servomotorer. Det dobbeltakse servosystem driver XY dobbeltakset scanningsgalvanometer til at afbøje langs henholdsvis X-aksen og Y-aksen ved at sende kommandosignaler til X- og Y-akse servomotorer. På denne måde, gennem den kombinerede bevægelse af XY to-akset spejllinse, kan kontrolsystemet konvertere signalet gennem galvanometerkortet i henhold til den forudindstillede grafiske skabelon af værtscomputersoftwaren i henhold til den indstillede sti og hurtigt bevæge sig på emneplan for at danne en scanningsbane.
5.1.2 Klassificering af galvanometersvejsesamlinger:
1. Forreste fokuseringsscanningslinse
I henhold til positionsforholdet mellem fokuslinsen og lasergalvanometeret kan galvanometerets scanningstilstand opdeles i frontfokuseringsscanning (Figur 1 nedenfor) og bagerste fokuseringsfokuseringsscanning (Figur 2 nedenfor). På grund af eksistensen af optisk vejforskel, når laserstrålen afbøjes til forskellige positioner (stråletransmissionsafstanden er forskellig), er laserbrændvidden under den tidligere fokuseringstilstandsscanningsproces en halvkugleformet overflade, som vist i den venstre figur. Post-fokus scanningsmetoden er vist på billedet til højre. Objektivet er et F-plan objektiv. F-plan spejlet har et særligt optisk design. Ved at indføre optisk korrektion kan laserstrålens halvkugleformede brændflade justeres til flad. Post-fokus scanning er hovedsageligt velegnet til applikationer, der kræver høj behandlingsnøjagtighed og et lille behandlingsområde, såsom lasermarkering, lasermikrostruktursvejsning osv.
2.Bagerste fokuseringsscanningslinse
Når scanningsområdet øges, øges f-theta-objektivets blænde også. På grund af tekniske og materielle begrænsninger er f-theta-objektiver med stor blænde meget dyre, og denne løsning accepteres ikke. Objektivets frontgalvanometer-scanningssystem kombineret med den seks-aksede robot er en relativt gennemførlig løsning, som kan reducere afhængigheden af galvanometerudstyret, har en betydelig grad af systemnøjagtighed og har god kompatibilitet. Denne løsning er blevet brugt af de fleste integratorer. Adopter, ofte omtalt som flysvejsning. Svejsningen af modulskinne, inklusive polrensning, har flyveapplikationer, som kan øge bearbejdningsbredden fleksibelt og effektivt.
3.3D galvanometer:
Uanset om det er front-fokuseret scanning eller bag-fokuseret scanning, kan laserstrålens fokus ikke styres til dynamisk fokusering. For frontfokusscanningstilstanden, når emnet, der skal behandles, er lille, har fokuseringslinsen et bestemt brændviddeområde, så det kan udføre fokuseret scanning med et lille format. Men når planet, der skal scannes, er stort, vil punkterne nær periferien være ude af fokus og kan ikke fokuseres på overfladen af det emne, der skal behandles, fordi det overskrider laserfokusets dybdeområde. Derfor, når laserstrålen skal være godt fokuseret på en hvilken som helst position på scanningsplanet, og synsfeltet er stort, kan brugen af en fast brændviddelinse ikke opfylde scanningskravene. Det dynamiske fokuseringssystem er et sæt optiske systemer, hvis brændvidde kan ændres efter behov. Derfor foreslår forskere at bruge en dynamisk fokuseringslinse til at kompensere for den optiske vejforskel og bruge en konkav linse (stråleekspander) til at bevæge sig lineært langs den optiske akse for at kontrollere fokuspositionen og opnå den overflade, der skal behandles, kompenserer dynamisk for det optiske. vejforskel ved forskellige positioner. Sammenlignet med 2D-galvanometeret tilføjer sammensætningen af 3D-galvanometeret hovedsageligt et "Z-akse optisk system", så 3D-galvanometeret frit kan ændre fokuspositionen under svejseprocessen og udføre rumlig buet overfladesvejsning, uden at det er nødvendigt at ændre bæreren såsom en værktøjsmaskine osv. som 2D galvanometeret. Robottens højde bruges til at justere svejsefokuspositionen.
Indlægstid: 23. maj 2024
