Det kollimerande fokuseringshuvudet använder en mekanisk anordning som en stödjande plattform och rör sig fram och tillbaka genom den mekaniska anordningen 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 avleda linsen. Motorn drivs av en viss ström och har fördelarna med hög noggrannhet, liten tröghet och snabb respons. När ljusstrålen bestrålas på galvanometerlinsen ändrar galvanometerns avböjning reflektionsvinkeln för laserstrålen. Därför kan laserstrålen skanna vilken bana som helst i skanningssynfältet genom galvanometersystemet. Det vertikala huvudet som används i robotsvetssystemet är en applikation som bygger på denna princip.
Huvudkomponenterna igalvanometer skanningssystemär strålexpansionskollimatorn, fokuseringslinsen, 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 mallen för den förinställda grafiken för värddatorns programvara och det inställda banläget och snabbt flytta på arbetsstyckets plan för att bilda en skanningsbana.
、
Enligt positionsförhållandet mellan fokuseringslinsen och lasergalvanometern kan galvanometerns skanningsläge delas in i frontfokuseringsskanning (vänster bild) och bakfokuseringsscanning (höger bild). På grund av förekomsten av optisk vägskillnad när laserstrålen avböjs till olika positioner (stråltransmissionsavståndet är olika), är laserns fokalplan i den tidigare fokuseringsavsökningsprocessen en halvsfärisk krökt yta, som visas i den vänstra bilden. Avsökningsmetoden för bakåtfokus visas i den högra bilden, där objektivlinsen är en plattfältslins. Plattfältslinsen har en speciell optisk design.
Genom att införa optisk korrigering kan laserstrålens hemisfäriska fokalplan justeras till ett plan. Bakåtfokuseringsskanning är främst lämplig för applikationer med höga krav på bearbetningsnoggrannhet och litet bearbetningsområde, såsom lasermärkning, lasermikrostruktursvetsning etc. När skanningsytan ökar ökar också linsens bländare. På grund av tekniska och materiella begränsningar är priset på flenser med stor öppning mycket dyrt, och denna lösning accepteras inte. Kombinationen av galvanometerskanningssystemet framför objektivlinsen och en sexaxlig robot är en tänkbar lösning som kan minska beroendet av galvanometerutrustningen, och kan ha en avsevärd grad av systemnoggrannhet och god kompatibilitet. Denna lösning har antagits av de flesta integratörer, som ofta kallas flygsvetsning. Svetsningen av modulens samlingsskena, inklusive rengöring av stolpen, har flygande applikationer, vilket flexibelt och effektivt kan öka bearbetningsformatet.
Oavsett om det är skanning med främre fokus eller skanning med bakre fokus, kan laserstrålens fokus inte styras för dynamisk fokusering. För skanningsläget med frontfokus, när arbetsstycket som ska bearbetas är litet, har fokuseringslinsen ett visst brännviddsområde, så att den kan utföra fokuseringsskanning 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 de övre och nedre gränserna för laserns brännvidd. 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 ett optiskt system vars brännvidd kan ändras efter behov. Därför, genom att använda en dynamisk fokuseringslins för att kompensera för den optiska vägskillnaden, rör sig den konkava linsen (stråleexpanderaren) linjärt längs den optiska axeln för att styra fokuspositionen, vilket uppnår dynamisk kompensation av den optiska vägskillnaden för ytan som ska bearbetas på olika positioner. Jämfört med 2D-galvanometern tillför 3D-galvanometersammansättningen huvudsakligen ett "Z-axel optiskt system", vilket gör att 3D-galvanometern fritt kan ändra brännpunkten under svetsprocessen och utföra rumslig svetsning med krökt yta, utan att behöva justera svetsningen fokusposition genom att ändra höjden på hållaren som verktygsmaskinen eller roboten som 2D-galvanometern.
Det dynamiska fokuseringssystemet kan ändra defokuseringsgraden, ändra punktstorleken, realisera Z-axelfokusjustering och tredimensionell bearbetning.
Arbetsavstånd definieras som avståndet från linsens främre mekaniska kant till objektivets fokalplan eller skanningsplan. Var noga med att inte blanda ihop detta med objektivets effektiva brännvidd (EFL). Detta mäts från huvudplanet, ett hypotetiskt plan där hela linssystemet antas bryta, till det optiska systemets fokalplan.
Posttid: 2024-04-04
