Det kollimerende fokuseringshoved bruger en mekanisk enhed som en støtteplatform og bevæger sig frem og tilbage gennem den mekaniske enhed for at opnå svejsning af svejsninger med forskellige baner. Svejsningens nøjagtighed afhænger af aktuatorens nøjagtighed, så der er problemer såsom lav nøjagtighed, langsom reaktionshastighed og stor inerti. Galvanometer-scanningssystemet bruger en motor til at afbøje linsen. Motoren drives af en bestemt strøm og har fordelene ved høj nøjagtighed, lille inerti og hurtig reaktion. Når lysstrålen bestråles på galvanometerlinsen, ændrer galvanometerets afbøjning laserstrålens refleksionsvinkel. Derfor kan laserstrålen scanne enhver bane i scanningssynsfeltet gennem galvanometersystemet. Det vertikale hoved, der anvendes i robotsvejsesystemet, er en anvendelse baseret på dette princip.
Hovedkomponenterne igalvanometer-scanningssystemer stråleekspansionskollimatoren, fokuseringslinsen, XY toakset scanningsgalvanometer, kontrolkort og værtscomputersoftwaresystem. Scanningsgalvanometeret refererer primært til de to XY-galvanometerscanningshoveder, der drives af højhastigheds-reciprokerende servomotorer. Det dobbeltaksede servosystem driver XY dobbeltakset scanningsgalvanometer til at afbøje langs henholdsvis X-aksen og Y-aksen ved at sende kommandosignaler til X- og Y-aksens servomotorer. På denne måde kan styresystemet, gennem den kombinerede bevægelse af XY toakset spejllinse, konvertere signalet gennem galvanometerkortet i henhold til skabelonen for den forudindstillede grafik i værtscomputersoftwaren og den indstillede banetilstand og hurtigt bevæge sig på emnets plan for at danne en scanningsbane.
、
I henhold til positionsforholdet mellem fokuseringslinsen og lasergalvanometeret kan galvanometerets scanningstilstand opdeles i frontfokuseringsscanning (venstre billede) og bagfokuseringsscanning (højre billede). På grund af forskellen i den optiske bane, når laserstrålen afbøjes til forskellige positioner (strålens transmissionsafstand er forskellig), er laserens fokusplan i den tidligere fokuseringsscanningsproces en halvkugleformet, buet overflade, som vist i venstre figur. Bagfokuseringsscanningsmetoden er vist i højre figur, hvor objektivlinsen er en fladfeltlinse. Fladfeltlinsen har et specielt optisk design.
Ved at introducere optisk korrektion kan laserstrålens halvkugleformede fokusplan justeres til et plan. Bagfokuseringsscanning er primært egnet til applikationer med høje krav til bearbejdningsnøjagtighed og et lille bearbejdningsområde, såsom lasermærkning, lasermikrostruktursvejsning osv. Efterhånden som scanningsområdet øges, øges også linsens blændeåbning. På grund af tekniske og materielle begrænsninger er prisen på flenser med stor blændeåbning meget dyr, og denne løsning accepteres ikke. Kombinationen af galvanometerscanningssystemet foran objektivlinsen og en seksakset robot er en mulig løsning, der kan reducere afhængigheden af galvanometerudstyret og kan have en betydelig grad af systemnøjagtighed og god kompatibilitet. Denne løsning er blevet anvendt af de fleste integratorer, hvilket ofte kaldes flyvende svejsning. Svejsningen af modulskinnen, inklusive rengøring af polen, har flyvende anvendelser, som fleksibelt og effektivt kan øge bearbejdningsformatet.
Uanset om det er frontfokus-scanning eller bagfokus-scanning, kan laserstrålens fokus ikke styres for dynamisk fokusering. I frontfokus-scanningstilstanden, når det emne, der skal bearbejdes, er lille, har fokuseringslinsen et bestemt fokusdybdeområde, så den kan udføre fokuseringsscanning med et lille format. Men når det plan, der skal scannes, er stort, vil punkterne nær periferien være ude af fokus og kan ikke fokuseres på overfladen af det emne, der skal bearbejdes, fordi det overskrider de øvre og nedre grænser for laserens fokusdybde. Derfor, når laserstrålen skal være godt fokuseret på enhver position på scanningsplanet, og synsfeltet er stort, kan brugen af et objektiv med fast brændvidde ikke opfylde scanningskravene.
Det dynamiske fokuseringssystem er et optisk system, hvis brændvidde kan ændres efter behov. Ved at bruge en dynamisk fokuseringslinse til at kompensere for forskellen i den optiske bane bevæger den konkave linse (stråleekspander) sig lineært langs den optiske akse for at styre fokuspositionen og dermed opnå dynamisk kompensation af forskellen i den optiske bane for den overflade, der skal bearbejdes, på forskellige positioner. Sammenlignet med 2D-galvanometeret tilføjer 3D-galvanometerets sammensætning primært et "Z-akse optisk system", som gør det muligt for 3D-galvanometeret frit at ændre fokuspositionen under svejseprocessen og udføre rumlig buet overfladesvejsning uden behov for at justere svejsefokuspositionen ved at ændre højden på bæreren, såsom maskinværktøjet eller robotten som 2D-galvanometeret.
Det dynamiske fokuseringssystem kan ændre mængden af defokus, ændre spotstørrelsen, realisere Z-aksens fokusjustering og tredimensionel behandling.
Arbejdsafstand defineres som afstanden fra linsens forreste mekaniske kant til objektivets fokusplan eller scanningsplan. Vær forsigtig med ikke at forveksle dette med objektivets effektive brændvidde (EFL). Dette måles fra hovedplanet, et hypotetisk plan, hvor hele linsesystemet antages at bryde, til det optiske systems fokusplan.
Opslagstidspunkt: 04. juni 2024
