Lazer galvanometre olarak da adlandırılan lazer tarayıcı, XY optik tarama kafası, elektronik sürücü amplifikatörü ve optik yansıma merceğinden oluşur. Bilgisayar denetleyicisi tarafından sağlanan sinyal, optik tarama kafasını tahrik amplifikatör devresi boyunca yönlendirir, böylece lazer ışınının XY düzlemindeki sapmasını kontrol eder. Basitçe söylemek gerekirse galvanometre, lazer endüstrisinde kullanılan bir taramalı galvanometredir. Profesyonel terimine yüksek hızlı taramalı galvanometre Galvo tarama sistemi denir. Sözde galvanometreye ampermetre de denilebilir. Tasarım fikri tamamen ampermetrenin tasarım yöntemini takip ediyor. Lens, iğnenin yerini alır ve probun sinyali, bilgisayar kontrollü -5V-5V veya -10V-+10V DC sinyali ile değiştirilir. , önceden belirlenen eylemi tamamlamak için. Dönen ayna tarama sistemi gibi, bu tipik kontrol sistemi de bir çift geri çekilen ayna kullanır. Aradaki fark, bu lens setini çalıştıran step motorun yerini bir servo motorun almasıdır. Bu kontrol sisteminde bir konum sensörü kullanılır. Tasarım fikri ve negatif geri besleme döngüsü ayrıca sistemin doğruluğunu sağlar ve tüm sistemin tarama hızı ve tekrarlanan konumlandırma doğruluğu yeni bir seviyeye ulaşır. Galvanometre tarama markalama kafası esas olarak XY tarama aynası, alan merceği, galvanometre ve bilgisayar kontrollü markalama yazılımından oluşur. Farklı lazer dalga boylarına göre karşılık gelen optik bileşenleri seçin. İlgili seçenekler aynı zamanda lazer ışını genişleticileri, lazerleri vb. içerir. Lazer gösterim sisteminde, optik taramanın dalga biçimi bir vektör taramasıdır ve sistemin tarama hızı, lazer modelinin kararlılığını belirler. Son yıllarda, saniyede 45.000 noktaya ulaşan tarama hızlarına sahip, karmaşık lazer animasyonlarının gösterilmesini mümkün kılan yüksek hızlı tarayıcılar geliştirildi.
5.1 Lazer galvanometre kaynak bağlantısı
5.1.1 Galvanometre kaynak bağlantısının tanımı ve bileşimi:
Yönlendirme odaklama kafası, destekleyici bir platform olarak mekanik bir cihaz kullanır. Mekanik cihaz, farklı yörünge kaynaklarının kaynaklanmasını sağlamak için ileri geri hareket eder. Kaynak doğruluğu, aktüatörün doğruluğuna bağlıdır, bu nedenle düşük doğruluk, yavaş tepki hızı ve büyük atalet gibi sorunlar vardır. Galvanometre tarama sistemi, lensi saptırma amacıyla taşımak için bir motor kullanır. Motor belirli bir akımla çalıştırılır ve yüksek hassasiyet, küçük atalet ve hızlı tepki avantajlarına sahiptir. Işın galvanometre merceği üzerinde aydınlatıldığında, galvanometrenin sapması lazer ışınını değiştirir. Bu nedenle lazer ışını, galvanometre sistemi aracılığıyla tarama görüş alanındaki herhangi bir yörüngeyi tarayabilir.
Galvanometre tarama sisteminin ana bileşenleri ışın genişletme kolimatörü, odaklama merceği, XY iki eksenli tarama galvanometresi, kontrol panosu ve ana bilgisayar yazılım sistemidir. Tarama galvanometresi temel olarak yüksek hızlı pistonlu servo motorlar tarafından çalıştırılan iki XY galvanometre tarama kafasını ifade eder. Çift eksenli servo sistemi, X ve Y ekseni servo motorlarına komut sinyalleri göndererek XY çift eksenli tarama galvanometresini sırasıyla X ekseni ve Y ekseni boyunca saptıracak şekilde çalıştırır. Bu şekilde, XY iki eksenli ayna merceğinin birleşik hareketi yoluyla, kontrol sistemi, galvanometre kartı aracılığıyla sinyali ana bilgisayar yazılımının önceden ayarlanmış grafik şablonuna göre ayarlanan yola göre dönüştürebilir ve hızlı bir şekilde hareket edebilir. Bir tarama yörüngesi oluşturmak için iş parçası düzlemi.
5.1.2 Galvanometre kaynak bağlantılarının sınıflandırılması:
1. Ön odaklı tarama merceği
Odaklama merceği ile lazer galvanometre arasındaki konumsal ilişkiye göre galvanometrenin tarama modu, ön odaklama taramasına (aşağıdaki Şekil 1) ve arka odaklama odaklama taramasına (aşağıdaki Şekil 2) bölünebilir. Lazer ışını farklı konumlara saptırıldığında (ışın iletim mesafesi farklıdır) optik yol farkının varlığı nedeniyle, önceki odaklama modu tarama işlemi sırasında lazer odak yüzeyi, soldaki şekilde gösterildiği gibi yarı küresel bir yüzeydir. Odak sonrası tarama yöntemi sağdaki resimde gösterilmektedir. Objektif mercek bir F planlı mercektir. F planlı ayna özel bir optik tasarıma sahiptir. Optik düzeltmenin eklenmesiyle, lazer ışınının yarı küresel odak yüzeyi düz olarak ayarlanabilir. Odak sonrası tarama esas olarak lazer markalama, lazer mikroyapı kaynağı vb. gibi yüksek işleme doğruluğu ve küçük işleme aralığı gerektiren uygulamalar için uygundur.
2.Arka odaklı tarama merceği
Tarama alanı arttıkça f-teta merceğin açıklığı da artar. Teknik ve malzeme sınırlamalarından dolayı geniş diyafram açıklığına sahip f-teta lensler çok pahalıdır ve bu çözüm kabul edilmemektedir. Altı eksenli robotla birleştirilmiş objektif lensli ön galvanometre tarama sistemi, galvanometre ekipmanına olan bağımlılığı azaltabilen, önemli derecede sistem doğruluğuna sahip olan ve iyi bir uyumluluğa sahip olan nispeten uygun bir çözümdür. Bu çözüm çoğu entegratör tarafından benimsenmiştir. Genellikle uçuş kaynağı olarak anılan benimsenme. Kutup temizliği de dahil olmak üzere modül barasının kaynağı, işlem genişliğini esnek ve verimli bir şekilde artırabilen uçuş uygulamalarına sahiptir.
3.3D galvanometre:
İster ön odaklı tarama ister arka odaklı tarama olsun, dinamik odaklama için lazer ışınının odağı kontrol edilemez. Ön odaklı tarama modunda, işlenecek iş parçası küçük olduğunda odaklama merceğinin belirli bir odak derinliği aralığı vardır, böylece küçük formatta odaklanmış tarama gerçekleştirebilir. Ancak taranacak düzlem büyük olduğunda çevreye yakın noktalar odak dışı olacaktır ve lazer odaklamanın derinlik aralığını aştığı için işlenecek iş parçasının yüzeyine odaklanılamayacaktır. Bu nedenle, lazer ışınının tarama düzlemi üzerinde herhangi bir konuma iyi odaklanması gerektiğinde ve görüş alanı büyük olduğunda, sabit odak uzunluklu lens kullanımı tarama gereksinimlerini karşılayamaz. Dinamik odaklama sistemi, odak uzaklığı ihtiyaç halinde değişebilen bir dizi optik sistemdir. Bu nedenle araştırmacılar, optik yol farkını telafi etmek için dinamik bir odaklama merceği kullanmayı ve odak konumunu kontrol etmek ve elde etmek için optik eksen boyunca doğrusal olarak hareket etmek için bir içbükey mercek (ışın genişletici) kullanmayı önermektedir. İşlenecek yüzey, optik yolu dinamik olarak telafi eder. farklı konumlarda yol farkı. 2D galvanometre ile karşılaştırıldığında, 3D galvanometrenin bileşimi temel olarak bir "Z ekseni optik sistemi" ekler, böylece 3D galvanometre kaynak işlemi sırasında odak konumunu serbestçe değiştirebilir ve değiştirmeye gerek kalmadan uzamsal kavisli yüzey kaynağı gerçekleştirebilir. 2D galvanometre gibi bir takım tezgahı vb. gibi taşıyıcı. Robotun yüksekliği kaynak odak konumunu ayarlamak için kullanılır.
Gönderim zamanı: Mayıs-23-2024
