Laserskanner, även kallad lasergalvanometer, består av XY optiskt skanningshuvud, elektronisk drivförstärkare och optisk reflektionslins.Signalen som tillhandahålls av datorstyrenheten driver det optiska avsökningshuvudet genom den drivande förstärkarkretsen och styr därigenom avböjningen av laserstrålen i XY-planet.Helt enkelt talat är galvanometern en skanningsgalvanometer som används inom laserindustrin.Dess professionella term kallas höghastighetsskanning galvanometer Galvo skanningssystem.Den så kallade galvanometern kan också kallas en amperemeter.Dess designidé följer helt designmetoden för en amperemeter.Linsen ersätter nålen, och sondens signal ersätts av en datorstyrd -5V-5V eller -10V-+10V DC-signal., för att slutföra den förutbestämda åtgärden.Precis som det roterande spegelskanningssystemet använder detta typiska kontrollsystem ett par infällbara speglar.Skillnaden är att stegmotorn som driver denna uppsättning linser ersätts av en servomotor.I detta styrsystem används en positionssensor. Designidén och negativ återkopplingsslinga säkerställer ytterligare systemets noggrannhet, och skanningshastigheten och den upprepade positioneringsnoggrannheten för hela systemet når en ny nivå.Galvanometerns skanningsmarkeringshuvud består huvudsakligen av XY-skanningsspegel, fältlins, galvanometer och datorstyrd märkningsprogramvara.Välj motsvarande optiska komponenter enligt olika laservåglängder.Relaterade alternativ inkluderar även laserstråleexpanderare, lasrar etc. I laserdemonstrationssystemet är vågformen för optisk skanning en vektorskanning, och systemets skanningshastighet bestämmer stabiliteten hos lasermönstret.Under de senaste åren har höghastighetsskannrar utvecklats, med skanningshastigheter som når 45 000 punkter/sekund, vilket gör det möjligt att demonstrera komplexa laseranimationer.
5.1 Laser galvanometer svetsfog
5.1.1 Definition och sammansättning av galvanometersvetsfog:
Kollimationsfokuseringshuvudet använder en mekanisk anordning som en stödjande plattform.Den mekaniska anordningen rör sig fram och tillbaka för att uppnå svetsning av svetsar med olika banor.Svetsnoggrannheten beror på ställdonets noggrannhet, så det finns problem som låg noggrannhet, långsam svarshastighet och stor tröghet.Galvanometerskanningssystemet använder en motor för att bära linsen för avböjning.Motorn drivs av en viss ström och har fördelarna med hög precision, liten tröghet och snabb respons.När strålen är upplyst på galvanometerlinsen ändrar galvanometerns avböjning laserstrålen.Därför kan laserstrålen skanna vilken bana som helst i skanningssynfältet genom galvanometersystemet.
Huvudkomponenterna i galvanometerskanningssystemet är strålexpansionskollimator, fokuseringslins, XY tvåaxlig skanningsgalvanometer, styrkort och värddatorprogramvara.Skanningsgalvanometern hänvisar huvudsakligen till de två XY-galvanometerns skanningshuvuden, som drivs av höghastighets fram- och återgående servomotorer.Det dubbla servosystemet driver XY-dubbelaxlig scanningsgalvanometer att avböja längs X-axeln respektive Y-axeln genom att skicka kommandosignaler till X- och Y-axelns servomotorer.På detta sätt, genom den kombinerade rörelsen av den tvåaxliga XY-spegellinsen, kan styrsystemet konvertera signalen genom galvanometerkortet enligt den förinställda grafiska mallen för värddatorprogramvaran enligt den inställda vägen och snabbt flytta på arbetsstyckesplan för att bilda en skanningsbana.
5.1.2 Klassificering av galvanometersvetsfogar:
1. Skanningslins med främre fokus
Enligt positionsförhållandet mellan fokuseringslinsen och lasergalvanometern kan galvanometerns skanningsläge delas in i främre fokuseringsskanning (Figur 1 nedan) och bakre fokuseringsfokusering (Figur 2 nedan).På grund av förekomsten av optisk vägskillnad när laserstrålen avböjs till olika positioner (stråleöverföringsavståndet är olika), är laserns brännviddsyta under den tidigare avsökningsprocessen för fokuseringsläge en halvsfärisk yta, som visas i den vänstra bilden.Efterfokuseringsmetoden visas på bilden till höger.Objektivet är ett F-plan objektiv.F-plan spegeln har en speciell optisk design.Genom att introducera optisk korrigering kan laserstrålens halvsfäriska fokalyta justeras till plan.Postfokusskanning är främst lämplig för applikationer som kräver hög bearbetningsnoggrannhet och ett litet bearbetningsområde, såsom lasermärkning, lasermikrostruktursvetsning, etc.
2.Bakre skanningslins med fokus
När skanningsområdet ökar ökar också bländaren på f-theta-linsen.På grund av tekniska och materialmässiga begränsningar är f-theta-objektiv med stor bländare mycket dyra och denna lösning accepteras inte.Objektivlinsens främre galvanometerskanningssystem kombinerat med sexaxlig robot är en relativt genomförbar lösning, som kan minska beroendet av galvanometerutrustningen, har en avsevärd grad av systemnoggrannhet och har god kompatibilitet.Denna lösning har antagits av de flesta integratörer.Adoptera, ofta kallad flygsvetsning.Svetsning av modulsamlingsskena, inklusive stolprengöring, har flygtillämpningar, vilket kan öka bearbetningsbredden flexibelt och effektivt.
3.3D galvanometer:
Oavsett om det är frontfokuserad skanning eller bakfokuserad skanning kan laserstrålens fokus inte styras för dynamisk fokusering.För skanningsläget för frontfokus, när arbetsstycket som ska bearbetas är litet, har fokuseringslinsen ett visst brännviddsområde, så att den kan utföra fokuserad skanning med ett litet format.Men när planet som ska skannas är stort kommer punkterna nära periferin att vara ur fokus och kan inte fokuseras på ytan av arbetsstycket som ska bearbetas eftersom det överskrider laserfokusets djupområde.Därför, när laserstrålen måste vara väl fokuserad vid vilken position som helst på avsökningsplanet och synfältet är stort, kan användningen av en lins med fast brännvidd inte uppfylla avsökningskraven.Det dynamiska fokuseringssystemet är en uppsättning optiska system vars brännvidd kan ändras efter behov.Därför föreslår forskare att man använder en dynamisk fokuseringslins för att kompensera för den optiska vägskillnaden, och använder en konkav lins (stråleexpanderare) för att röra sig linjärt längs den optiska axeln för att kontrollera fokuspositionen och uppnå Ytan som ska bearbetas kompenserar dynamiskt för den optiska axeln. vägskillnad vid olika positioner.Jämfört med 2D-galvanometern tillför sammansättningen av 3D-galvanometern huvudsakligen ett "Z-axel optiskt system", så att 3D-galvanometern fritt kan ändra fokuspositionen under svetsprocessen och utföra rumslig krökt ytsvetsning, utan att behöva ändra bäraren såsom en verktygsmaskin, etc. som 2D-galvanometern.Robotens höjd används för att justera svetsfokuspositionen.
Posttid: 23 maj 2024
