Laserskanner, mida nimetatakse ka lasergalvanomeetriks, koosneb XY optilisest skaneerimispeast, elektroonilisest draivivõimendist ja optilisest peegeldusobjektiivist. Arvutikontrolleri edastatav signaal juhib optilise skaneerimispea läbi ajamivõimendi ahela, kontrollides seeläbi laserkiire läbipainde XY-tasandil. Lihtsamalt öeldes on galvanomeeter laseritööstuses kasutatav skaneeriv galvanomeeter. Selle professionaalset terminit nimetatakse kiireks skaneerivaks galvanomeetriks Galvo skaneerimissüsteemiks. Niinimetatud galvanomeetrit võib nimetada ka ampermeetriks. Selle disainiidee järgib täielikult ampermeetri kujundusmeetodit. Objektiiv asendab nõela ja sondi signaal asendatakse arvutiga juhitava -5V-5V või -10V-+10V alalisvoolu signaaliga. , et lõpetada etteantud toiming. Sarnaselt pöörleva peegli skaneerimissüsteemiga kasutab see tüüpiline juhtimissüsteem paari sissetõmmatavat peeglit. Erinevus seisneb selles, et seda objektiivikomplekti käitav samm-mootor on asendatud servomootoriga. Selles juhtimissüsteemis kasutatakse asendiandurit. Disainidee ja negatiivne tagasiside ahel tagavad veelgi süsteemi täpsuse ning kogu süsteemi skaneerimiskiirus ja korduv positsioneerimistäpsus jõuavad uuele tasemele. Galvanomeetri skaneerimismärgistuspea koosneb peamiselt XY skaneerimispeeglist, väljaläätsest, galvanomeetrist ja arvutiga juhitavast märgistamistarkvarast. Valige vastavad optilised komponendid vastavalt erinevatele laseri lainepikkustele. Seotud valikud hõlmavad ka laserkiire laiendajaid, lasereid jne. Laseri demonstratsioonisüsteemis on optilise skaneerimise lainekujuks vektorskaneerimine ja süsteemi skaneerimiskiirus määrab lasermustri stabiilsuse. Viimastel aastatel on välja töötatud kiireid skannereid, mille skaneerimiskiirus ulatub 45 000 punktini sekundis, mis võimaldab demonstreerida keerulisi laseranimatsioone.
5.1 Lasergalvanomeetri keevisliide
5.1.1 Galvanomeetri keevisühenduse määratlus ja koostis:
Kollimatsiooni teravustamispea kasutab tugiplatvormina mehaanilist seadet. Mehaaniline seade liigub edasi-tagasi, et saavutada erinevate trajektooridega keevisõmbluste keevitamine. Keevitamise täpsus sõltub täiturmehhanismi täpsusest, seega on probleeme, nagu madal täpsus, aeglane reageerimiskiirus ja suur inerts. Galvanomeetri skaneerimissüsteem kasutab objektiivi läbipainde kandmiseks mootorit. Mootorit juhib teatud vool ja selle eeliseks on suur täpsus, väike inerts ja kiire reageerimine. Kui valgusvihk on galvanomeetri läätsel valgustatud, muudab galvanomeetri läbipaine laserkiirt. Seetõttu saab laserkiir läbi galvanomeetrisüsteemi skaneerida mis tahes trajektoori skaneerimise vaateväljas.
Galvanomeetri skaneerimissüsteemi põhikomponendid on kiire laienduskollimaator, teravustamislääts, XY kaheteljeline skaneeriv galvanomeeter, juhtplaat ja hostarvuti tarkvarasüsteem. Skaneeriv galvanomeeter viitab peamiselt kahele XY galvanomeetri skaneerimispeale, mida käitavad kiired kolb-servomootorid. Kaheteljeline servosüsteem juhib XY kaheteljelist skaneerivat galvanomeetrit, et see kalduks mööda vastavalt X- ja Y-telge, saates X- ja Y-telje servomootoritele käsusignaale. Sel viisil saab juhtsüsteem XY kaheteljelise peegliläätse kombineeritud liikumise kaudu teisendada signaali galvanomeetri plaadi kaudu vastavalt hostarvuti tarkvara eelseadistatud graafilisele mallile vastavalt määratud teele ja kiiresti edasi liikuda tooriku tasapind skaneerimistrajektoori moodustamiseks.
5.1.2 Galvanomeetri keevisliidete klassifikatsioon:
1. Eesmine teravustamisobjektiiv
Vastavalt fokusseeriva läätse ja lasergalvanomeetri vahelisele asendisuhtele võib galvanomeetri skaneerimisrežiimi jagada eesmise teravustamise skaneerimiseks (joonis 1 allpool) ja tagumise teravustamise skaneerimiseks (joonis 2 allpool). Tulenevalt optilise tee erinevuse olemasolust, kui laserkiir on erinevatesse asenditesse painutatud (kiire ülekandekaugus on erinev), on laseri fookuspind eelmise teravustamisrežiimi skaneerimise ajal poolkerakujuline, nagu on näidatud vasakpoolsel joonisel. Fookusjärgse skannimise meetod on näidatud parempoolsel pildil. Objektiiv on F-plaaniga objektiiv. F-plaani peeglil on spetsiaalne optiline disain. Optilise korrektsiooni kasutuselevõtuga saab laserkiire poolkerakujulist fookuspinda tasaseks reguleerida. Fookusjärgne skaneerimine sobib peamiselt rakendustele, mis nõuavad suurt töötlemistäpsust ja väikest töötlemisvahemikku, näiteks lasermärgistamine, lasermikrostruktuuri keevitamine jne.
2.Tagumine teravustamisobjektiiv
Skaneerimisala suurenedes suureneb ka f-teeta objektiivi ava. Tehniliste ja materiaalsete piirangute tõttu on suure avaga f-theta objektiivid väga kallid ja seda lahendust ei aktsepteerita. Objektiivi eesmise galvanomeetri skaneerimissüsteem koos kuueteljelise robotiga on suhteliselt teostatav lahendus, mis võib vähendada sõltuvust galvanomeetriseadmetest, millel on märkimisväärne süsteemi täpsus ja hea ühilduvus. Selle lahenduse on kasutusele võtnud enamik integreerijaid. Võtta vastu, mida sageli nimetatakse lendkeevituseks. Moodulsiinide keevitamisel, sealhulgas postide puhastamisel, on lennurakendused, mis võimaldavad paindlikult ja tõhusalt suurendada töötlemislaiust.
3.3D galvanomeeter:
Sõltumata sellest, kas tegemist on ette- või tahafookusega skaneerimisega, ei saa laserkiire fookust dünaamilise teravustamise jaoks juhtida. Eesmise fookuse skaneerimise režiimis, kui töödeldav detail on väike, on teravustamisobjektiivil teatud fookussügavuse vahemik, nii et see suudab väikese formaadiga fokusseeritud skannida. Kui aga skaneeritav tasapind on suur, on perifeeria lähedal olevad punktid fookusest väljas ja neid ei saa fookustada töödeldava detaili pinnale, kuna see ületab laserfookuse sügavusvahemiku. Seega, kui laserkiir peab olema hästi fokuseeritud skaneerimistasandi mis tahes asendis ja vaateväli on suur, ei saa fikseeritud fookuskaugusega objektiivi kasutamine skaneerimise nõudeid täita. Dünaamiline teravustamissüsteem on optiliste süsteemide komplekt, mille fookuskaugust saab vastavalt vajadusele muuta. Seetõttu teevad teadlased ettepaneku kasutada optilise tee erinevuse kompenseerimiseks dünaamilist teravustamisläätse ja kasutada nõgusläätse (kiire laiendajat), et liikuda lineaarselt piki optilist telge, et juhtida fookuse asendit ja saavutada. Töödeldav pind kompenseerib dünaamiliselt optilise tee erinevus erinevates kohtades. Võrreldes 2D galvanomeetriga lisab 3D galvanomeetri koostis peamiselt "Z-telje optilise süsteemi", nii et 3D galvanomeeter saab keevitusprotsessi ajal vabalt muuta fookuse asendit ja teostada ruumilist kõvera pinna keevitamist, ilma et oleks vaja seda muuta. kandur nagu tööpink vms nagu 2D galvanomeeter. Roboti kõrgust kasutatakse keevitamise fookuse asendi reguleerimiseks.
Postitusaeg: 23. mai-2024
