Laserskanner, mida nimetatakse ka lasergalvanomeetriks, koosneb XY optilisest skaneerimispeast, elektroonilisest ajamivõimendist ja optilisest peegeldusläätsest. Arvutikontrolleri poolt edastatav signaal juhib optilist skaneerimispead läbi ajamivõimendi vooluringi, kontrollides seeläbi laserkiire kõrvalekallet XY tasapinnal. Lihtsamalt öeldes on galvanomeeter laseritööstuses kasutatav skaneeriv galvanomeeter. Selle erialane termin on kiire skaneeriv galvanomeeter - Galvo skaneerimissüsteem. Nn galvanomeetrit võib nimetada ka ampermeetriks. Selle disainiidee järgib täielikult ampermeetri disainimeetodit. Läätse asendab nõela ja sondi signaali asendab arvuti juhitav -5V-5V või -10V-+10V alalisvoolusignaal, et sooritada etteantud toiming. Nagu pöörleva peegli skaneerimissüsteem, kasutab ka see tüüpiline juhtimissüsteem paari sissetõmmatavaid peegleid. Erinevus seisneb selles, et seda läätsede komplekti juhtivat samm-mootorit asendab servomootor. Selles juhtimissüsteemis kasutatakse positsiooniandurit. Projekteerimisidee ja negatiivse tagasiside ahela abil tagatakse süsteemi täpsus ning kogu süsteemi skaneerimiskiirus ja korduva positsioneerimise täpsus saavutavad uue taseme. Galvanomeetri skaneerimise märgistuspea koosneb peamiselt XY-skaneerivast peeglist, väljaläätsest, galvanomeetrist ja arvuti abil juhitavast märgistustarkvarast. Valige vastavad optilised komponendid vastavalt erinevatele laserlainepikkustele. Seotud valikute hulka kuuluvad ka laserkiire laiendajad, laserid jne. Laserdemonstratsioonisüsteemis on optilise skaneerimise lainekuju vektorskaneerimine ja süsteemi skaneerimiskiirus määrab lasermustri stabiilsuse. Viimastel aastatel on välja töötatud kiireid skannereid, mille skaneerimiskiirus ulatub 45 000 punktini sekundis, võimaldades demonstreerida keerulisi laseranimatsioone.
5.1 Lasergalvanomeetri keevitusliide
5.1.1 Galvanomeetri keevitusliite määratlus ja koostis:
Kollimatsioonifokuseerimispea kasutab tugiplatvormina mehaanilist seadet. Mehaaniline seade liigub edasi-tagasi, et saavutada erineva trajektooriga keevisõmbluste keevitamine. Keevitamise täpsus sõltub ajami täpsusest, seega tekivad probleemid nagu madal täpsus, aeglane reageerimiskiirus ja suur inerts. Galvanomeetri skaneerimissüsteem kasutab läätse suunamiseks mootorit. Mootorit juhib teatud vool ning selle eelised on suur täpsus, väike inerts ja kiire reageerimiskiirus. Kui kiir galvanomeetri läätsel valgustatakse, muudab galvanomeetri suunamine laserkiirt. Seega saab laserkiir galvanomeetri süsteemi kaudu skannida mis tahes trajektoori skaneerimisvaateväljas.
Galvanomeetri skaneerimissüsteemi peamised komponendid on kiire laienduskollimaator, fokuseerimislääts, XY-kaheteljeline skaneeriv galvanomeeter, juhtplaat ja arvuti tarkvarasüsteem. Skaneeriv galvanomeeter viitab peamiselt kahele XY-galvanomeetri skaneerimispeale, mida juhivad kiired edasi-tagasi liikuvad servomootorid. Kaheteljeline servosüsteem juhib XY-kaheteljelist skaneerivat galvanomeetrit vastavalt X- ja Y-telje suunas kõrvalekaldumiseks, saates X- ja Y-telje servomootoritele käsklusi. Sel viisil saab juhtimissüsteem XY-kaheteljelise peegli läätse kombineeritud liikumise kaudu galvanomeetri plaadi kaudu edastatud signaali teisendada vastavalt arvuti tarkvara eelseadistatud graafilisele mallile vastavalt seatud trajektoorile ja liikuda tooriku tasapinnal kiiresti skaneerimistrajektoori moodustamiseks.
5.1.2 Galvanomeetriliste keevitusliidete klassifikatsioon:
1. Eesmine teravustamislääts
Fokuseeriva läätse ja lasergalvanomeetri positsioonilise suhte järgi saab galvanomeetri skaneerimisrežiimi jagada esifokuseerivaks skaneerimiseks (joonis 1 allpool) ja tagumiseks fokuseerivaks fokuseerivaks skaneerimiseks (joonis 2 allpool). Kuna laserkiire erinevatesse asenditesse suunamisel on optilise tee erinevus (kiire edastuskaugus on erinev), on laserkiire fookuspind eelmise fokuseerimisrežiimi skaneerimisprotsessi ajal poolkerakujuline pind, nagu on näidatud vasakpoolsel joonisel. Järelfokuseerimise skaneerimise meetod on näidatud parempoolsel pildil. Objektiivlääts on F-plaani lääts. F-plaani peeglil on spetsiaalne optiline disain. Optilise korrektsiooni abil saab laserkiire poolkerakujulist fookuspinda tasaseks reguleerida. Järelfokuseeriv skaneerimine sobib peamiselt rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt töötlemise täpsust ja väikest töötlemisulatust, näiteks lasermärgistamine, lasermikrostruktuuride keevitamine jne.
2.Tagumine teravustamisskaneeriv objektiiv
Skaneerimisala suurenedes suureneb ka f-teeta läätse ava. Tehniliste ja materiaalsete piirangute tõttu on suure avaga f-teeta läätsed väga kallid ja see lahendus ei ole aktsepteeritud. Objektiivi esigalvanomeetri skaneerimissüsteem koos kuueteljelise robotiga on suhteliselt teostatav lahendus, mis võib vähendada sõltuvust galvanomeetri seadmetest, omab märkimisväärset süsteemi täpsust ja head ühilduvust. Selle lahenduse on omaks võtnud enamik integraatoreid. Adapt, mida sageli nimetatakse lennukeevituseks. Mooduli siinide keevitamisel, sealhulgas postide puhastamisel, on lennurakendusi, mis võivad töötlemislaiust paindlikult ja tõhusalt suurendada.
3.3D galvanomeeter:
Olenemata sellest, kas tegemist on ette- või tahapoole suunatud skaneerimisega, ei saa laserkiire fookust dünaamiliseks fokuseerimiseks juhtida. Esifookusega skaneerimisrežiimis, kui töödeldav toorik on väike, on fokuseerimisläätsel teatud fookussügavuse vahemik, mistõttu saab see fokuseeritud skaneerida väikese formaadiga. Kui skaneeritav tasapind on aga suur, jäävad perifeeria lähedal asuvad punktid fookusest välja ja neid ei saa töödeldava tooriku pinnale fokuseerida, kuna see ületab laseri fookussügavuse vahemiku. Seega, kui laserkiir peab olema skaneerimistasandi mis tahes asendis hästi fokuseeritud ja vaateväli on suur, ei saa fikseeritud fookuskaugusega objektiivi kasutamine skaneerimisnõudeid täita. Dünaamiline fokuseerimissüsteem on optiliste süsteemide kogum, mille fookuskaugus võib vastavalt vajadusele muutuda. Seetõttu teevad teadlased ettepaneku kasutada dünaamilist fokuseerimisläätse optilise tee erinevuse kompenseerimiseks ja kasutada nõgusat läätse (kiire laiendajat), et liikuda lineaarselt mööda optilist telge, et juhtida fookusasendit ja saavutada töödeldava pinna dünaamiline kompensatsioon optilise tee erinevuse erinevates asendites. Võrreldes 2D-galvanomeetriga lisab 3D-galvanomeetri koostis peamiselt „Z-telje optilise süsteemi“, nii et 3D-galvanomeeter saab keevitusprotsessi ajal vabalt fookusasendit muuta ja teostada ruumilist kõverat pinnakeevitust ilma, et oleks vaja vahetada kandurit, näiteks tööpinki jne, nagu 2D-galvanomeetri puhul. Roboti kõrgust kasutatakse keevitusfookuse asendi reguleerimiseks.
Postituse aeg: 23. mai 2024
