O escáner láser, tamén chamado galvanómetro láser, consta dun cabezal de exploración óptico XY, un amplificador de unidade electrónica e unha lente de reflexión óptica. O sinal proporcionado polo controlador do ordenador conduce o cabezal de exploración óptica a través do circuíto amplificador de condución, controlando así a desviación do feixe láser no plano XY. Simplemente falando, o galvanómetro é un galvanómetro de dixitalización usado na industria do láser. O seu termo profesional chámase galvanómetro de dixitalización de alta velocidade Galvo sistema de dixitalización. O chamado galvanómetro tamén se pode chamar amperímetro. A súa idea de deseño segue completamente o método de deseño dun amperímetro. A lente substitúe a agulla e o sinal da sonda substitúese por un sinal de -5V-5V ou -10V-+10V DC controlado por ordenador. , para completar a acción predeterminada. Do mesmo xeito que o sistema de exploración de espellos rotativos, este sistema de control típico usa un par de espellos retráctiles. A diferenza é que o motor paso a paso que impulsa este conxunto de lentes é substituído por un servomotor. Neste sistema de control, utilízase un sensor de posición. A idea de deseño e o bucle de retroalimentación negativa garanten ademais a precisión do sistema e a velocidade de dixitalización e a precisión de posicionamento repetida de todo o sistema alcanzan un novo nivel. O cabezal de marcado de dixitalización do galvanómetro está composto principalmente por un espello de dixitalización XY, unha lente de campo, un galvanómetro e un software de marcado controlado por ordenador. Seleccione os compoñentes ópticos correspondentes segundo as diferentes lonxitudes de onda do láser. As opcións relacionadas tamén inclúen expansores de feixe láser, láseres, etc. No sistema de demostración láser, a forma de onda da exploración óptica é unha exploración vectorial e a velocidade de exploración do sistema determina a estabilidade do patrón láser. Nos últimos anos desenvolvéronse escáneres de alta velocidade, con velocidades de exploración que alcanzan os 45.000 puntos/segundo, o que permite demostrar complexas animacións con láser.
5.1 Unión de soldadura con galvanómetro láser
5.1.1 Definición e composición da unión de soldadura galvanométrica:
A cabeza de enfoque de colimación usa un dispositivo mecánico como plataforma de apoio. O dispositivo mecánico móvese cara atrás e cara atrás para conseguir soldaduras de diferentes traxectorias. A precisión da soldadura depende da precisión do actuador, polo que hai problemas como a baixa precisión, a velocidade de resposta lenta e unha gran inercia. O sistema de exploración do galvanómetro usa un motor para transportar a lente para a desviación. O motor é impulsado por unha determinada corrente e ten as vantaxes de alta precisión, pequena inercia e resposta rápida. Cando o feixe está iluminado na lente do galvanómetro, a desviación do galvanómetro cambia o feixe láser. Polo tanto, o raio láser pode escanear calquera traxectoria no campo de visión de dixitalización a través do sistema galvanómetro.
Os principais compoñentes do sistema de exploración do galvanómetro son o colimador de expansión do feixe, a lente de enfoque, o galvanómetro de exploración de dous eixes XY, a tarxeta de control e o sistema de software do ordenador host. O galvanómetro de exploración refírese principalmente aos dous cabezales de exploración do galvanómetro XY, que son impulsados por servomotores alternativos de alta velocidade. O servosistema de dobre eixe impulsa o galvanómetro de exploración de dobre eixe XY para que se desvíe ao longo do eixe X e do eixe Y, respectivamente, enviando sinais de comando aos servomotores dos eixes X e Y. Deste xeito, a través do movemento combinado da lente de espello de dous eixes XY, o sistema de control pode converter o sinal a través da placa de galvanómetro segundo o modelo gráfico predefinido do software do ordenador host segundo o camiño establecido e moverse rapidamente no plano da peza para formar unha traxectoria de exploración.
5.1.2 Clasificación das unións de soldadura galvanométrica:
1. Lente de dixitalización de enfoque frontal
Segundo a relación de posición entre a lente de enfoque e o galvanómetro láser, o modo de dixitalización do galvanómetro pódese dividir en dixitalización de enfoque frontal (figura 1 a continuación) e dixitalización de enfoque de enfoque traseiro (figura 2 a continuación). Debido á existencia dunha diferenza de camiño óptico cando o feixe láser se desvía a diferentes posicións (a distancia de transmisión do feixe é diferente), a superficie focal do láser durante o proceso de exploración do modo de enfoque anterior é unha superficie hemisférica, como se mostra na figura da esquerda. O método de dixitalización post-foco móstrase na imaxe da dereita. A lente obxectivo é unha lente de plano F. O espello F-plan ten un deseño óptico especial. Ao introducir a corrección óptica, a superficie focal hemisférica do feixe láser pódese axustar a plana. A dixitalización post-foco é adecuada principalmente para aplicacións que requiren unha alta precisión de procesamento e un pequeno rango de procesamento, como o marcado con láser, a soldadura de microestruturas con láser, etc.
2.Lente de escaneo de enfoque traseiro
A medida que aumenta a área de dixitalización, a apertura da lente f-theta tamén aumenta. Debido ás limitacións técnicas e materiais, as lentes f-theta de gran apertura son moi caras e non se acepta esta solución. O sistema de exploración do galvanómetro frontal da lente obxectivo combinado co robot de seis eixes é unha solución relativamente viable, que pode reducir a dependencia do equipo galvanómetro, ten un considerable grao de precisión do sistema e ten unha boa compatibilidade. Esta solución foi adoptada pola maioría dos integradores. Adoptar, a miúdo denominado soldadura en voo. A soldadura da barra colectora do módulo, incluída a limpeza de postes, ten aplicacións de voo, que poden aumentar o ancho de procesamento de forma flexible e eficiente.
Galvanometro 3.3D:
Independentemente de que se trate de dixitalización enfocada frontal ou enfocada traseira, o foco do raio láser non se pode controlar para o enfoque dinámico. Para o modo de dixitalización de foco frontal, cando a peza que se vai procesar é pequena, a lente de enfoque ten un certo intervalo de profundidade focal, polo que pode realizar a dixitalización enfocada cun formato pequeno. Non obstante, cando o plano que se vai dixitalizar é grande, os puntos próximos á periferia estarán desenfocados e non se poderán enfocar na superficie da peza que se vai procesar porque supera o intervalo de profundidade do foco láser. Polo tanto, cando se require que o raio láser estea ben enfocado en calquera posición do plano de dixitalización e o campo de visión é grande, o uso dunha lente de distancia focal fixa non pode cumprir os requisitos de dixitalización. O sistema de enfoque dinámico é un conxunto de sistemas ópticos cuxa distancia focal pode cambiar segundo sexa necesario. Polo tanto, os investigadores propoñen usar unha lente de enfoque dinámico para compensar a diferenza do camiño óptico, e usar unha lente cóncava (expansor de feixe) para moverse linealmente ao longo do eixe óptico para controlar a posición do foco e conseguir A superficie a procesar compensa dinámicamente a óptica. diferenza de camiños en diferentes posicións. En comparación co galvanómetro 2D, a composición do galvanómetro 3D engade principalmente un "sistema óptico de eixe Z", de xeito que o galvanómetro 3D pode cambiar libremente a posición do foco durante o proceso de soldadura e realizar soldadura de superficie curva espacial, sen necesidade de cambiar. o portador como unha máquina ferramenta, etc., como o galvanómetro 2D. A altura do robot úsase para axustar a posición do foco de soldadura.
Hora de publicación: 23-maio-2024
