Ласерскиот скенер, исто така наречен ласерски галванометар, се состои од XY оптичка глава за скенирање, електронски засилувач на погонот и оптичка рефлектирачки леќа. Сигналот што го дава компјутерскиот контролер ја движи оптичката глава за скенирање низ колото на засилувачот на погонот, со што се контролира отклонувањето на ласерскиот зрак во XY рамнината. Едноставно кажано, галванометарот е скенирачки галванометар што се користи во ласерската индустрија. Неговиот професионален термин е наречен брз скенирачки галванометар Galvo систем за скенирање. Таканаречениот галванометар може да се нарече и амперметар. Неговата дизајнерска идеја целосно го следи методот на дизајнирање на амперметарот. Леќата ја заменува иглата, а сигналот од сондата се заменува со компјутерски контролиран сигнал од -5V-5V или -10V-+10V DC, за да се заврши претходно определеното дејство. Како и системот за скенирање со ротирачко огледало, овој типичен контролен систем користи пар ретровизори што се вовлекуваат. Разликата е во тоа што чекорниот мотор што го движи овој сет леќи е заменет со серво мотор. Во овој контролен систем, се користи сензор за позиција. Дизајнерската идеја на сензорот и јамката со негативна повратна врска дополнително ја обезбедуваат точноста на системот, а брзината на скенирање и точноста на повтореното позиционирање на целиот систем достигнуваат ново ниво. Главата за обележување на скенирање на галванометарот е главно составена од XY огледало за скенирање, полева леќа, галванометар и компјутерски контролиран софтвер за обележување. Изберете соодветни оптички компоненти според различните бранови должини на ласерот. Поврзаните опции вклучуваат и експандери на ласерски зрак, ласери итн. Во системот за ласерска демонстрација, брановата форма на оптичкото скенирање е векторски скенирање, а брзината на скенирање на системот ја одредува стабилноста на ласерскиот модел. Во последниве години, развиени се брзи скенери, со брзини на скенирање кои достигнуваат 45.000 точки/секунда, што овозможува демонстрирање на сложени ласерски анимации.
5.1 Ласерски галванометарски спој за заварување
5.1.1 Дефиниција и состав на спој за заварување со галванометар:
Главата за фокусирање на колимацијата користи механички уред како потпорна платформа. Механичкиот уред се движи напред-назад за да постигне заварување на завари со различна траекторија. Точноста на заварувањето зависи од точноста на актуаторот, па затоа постојат проблеми како што се ниска точност, бавна брзина на одговор и голема инерција. Системот за скенирање на галванометарот користи мотор за носење на леќата за отклонување. Моторот е управуван од одредена струја и има предности на висока прецизност, мала инерција и брз одговор. Кога зракот е осветлен на леќата на галванометарот, отклонувањето на галванометарот го менува ласерскиот зрак. Затоа, ласерскиот зрак може да скенира која било траекторија во полето на скенирање низ системот на галванометарот.
Главните компоненти на системот за скенирање на галванометарот се колиматор за експанзија на зракот, фокусирачка леќа, XY двоосен скенирачки галванометар, контролна табла и софтверски систем на домаќинскиот компјутер. Скенирачкиот галванометар главно се однесува на двете глави за скенирање на XY галванометар, кои се управувани од високобрзински клипни серво мотори. Двоосниот серво систем го управува XY двоосниот скенирачки галванометар да отстапува по X-оската и Y-оската, соодветно, со испраќање командни сигнали до серво моторите на X и Y-оската. На овој начин, преку комбинираното движење на XY двоосни огледални леќи, контролниот систем може да го конвертира сигналот преку галванометарската табла според претходно поставениот графички шаблон на софтверот на домаќинскиот компјутер според поставената патека и брзо да се движи по рамнината на обработуваното парче за да формира траекторија на скенирање.
5.1.2 Класификација на споеви за заварување со галванометар:
1. Објектив за скенирање со преден фокус
Според позициониот однос помеѓу фокусирачката леќа и ласерскиот галванометар, режимот на скенирање на галванометарот може да се подели на скенирање со предно фокусирање (Слика 1 подолу) и скенирање со задно фокусирање (Слика 2 подолу). Поради постоењето на разлика во оптичките патеки кога ласерскиот зрак е отклонет во различни позиции (растојанието на пренос на зракот е различно), фокусната површина на ласерот за време на претходниот процес на скенирање во режимот на фокусирање е хемисферична површина, како што е прикажано на левата слика. Методот на скенирање по фокусирање е прикажан на сликата од десно. Објективот е леќа со F-план. Огледалото со F-план има посебен оптички дизајн. Со воведување на оптичка корекција, хемисферичната фокусна површина на ласерскиот зрак може да се прилагоди на рамно. Скенирањето по фокусирање е главно погодно за апликации кои бараат висока точност на обработка и мал опсег на обработка, како што се ласерско обележување, ласерско микроструктурно заварување итн.
2.Леќа за скенирање со заден фокус
Со зголемувањето на површината за скенирање, се зголемува и отворот на f-тета леќата. Поради технички и материјални ограничувања, f-тета леќите со голем отвор се многу скапи и ова решение не е прифатено. Системот за скенирање со преден галванометар со објектив во комбинација со робот со шест оски е релативно изводливо решение, кое може да ја намали зависноста од опремата на галванометарот, има значителен степен на точност на системот и има добра компатибилност. Ова решение е усвоено од повеќето интегратори. Усвојување, често нарекувано летечко заварување. Заварувањето на модуларните шини, вклучително и чистењето на столбовите, има летечки апликации, што може флексибилно и ефикасно да ја зголеми ширината на обработката.
3.3D галванометар:
Без разлика дали станува збор за скенирање со преден фокус или скенирање со заден фокус, фокусот на ласерскиот зрак не може да се контролира за динамичко фокусирање. За режимот на скенирање со преден фокус, кога работното парче што треба да се обработи е мало, леќата за фокусирање има одреден опсег на фокусна длабочина, така што може да изврши фокусирано скенирање со мал формат. Меѓутоа, кога рамнината што треба да се скенира е голема, точките во близина на периферијата ќе бидат надвор од фокусот и не можат да се фокусираат на површината на работното парче што треба да се обработи бидејќи го надминува опсегот на длабочина на ласерскиот фокус. Затоа, кога се бара ласерскиот зрак да биде добро фокусиран на која било позиција на рамнината за скенирање и видното поле е големо, употребата на леќа со фиксна фокусна должина не може да ги задоволи барањата за скенирање. Системот за динамичко фокусирање е збир на оптички системи чија фокусна должина може да се менува по потреба. Затоа, истражувачите предлагаат користење на динамички леќа за фокусирање за да се компензира разликата во оптичкиот пат и да се користи конкавна леќа (експандер на зракот) за линеарно движење по оптичката оска за да се контролира позицијата на фокусот и да се постигне... Површината што треба да се обработи динамички ја компензира разликата во оптичкиот пат на различни позиции. Во споредба со 2D галванометарот, составот на 3D галванометарот главно додава „оптички систем на Z-оската“, така што 3D галванометарот може слободно да ја менува позицијата на фокусот за време на процесот на заварување и да изведува просторно заварување со закривена површина, без потреба од промена на носачот како што е машински алат итн. како што е 2D галванометарот. Висината на роботот се користи за прилагодување на позицијата на фокусот на заварувањето.
Време на објавување: 23 мај 2024 година
