O cabezal de enfoque colimador usa un dispositivo mecánico como plataforma de soporte e móvese cara adiante e cara atrás a través do dispositivo mecánico para lograr a soldadura de soldaduras con diferentes traxectorias. A precisión da soldadura depende da precisión do actuador, polo que existen problemas como baixa precisión, velocidade de resposta lenta e gran inercia. O sistema de dixitalización do galvanómetro usa un motor para desviar a lente. O motor é impulsado por unha determinada corrente e ten as vantaxes de alta precisión, pequena inercia e resposta rápida. Cando o feixe de luz se irradia na lente do galvanómetro, a desviación do galvanómetro cambia o ángulo de reflexión do feixe láser. Polo tanto, o feixe láser pode dixitalizar calquera traxectoria no campo de visión de dixitalización a través do sistema galvanómetro. O cabezal vertical utilizado no sistema de soldadura robótico é unha aplicación baseada neste principio.
Os principais compoñentes dosistema de dixitalización galvanómetroson o colimador de expansión do feixe, a lente de enfoque, o galvanómetro de dixitalización de dous eixes XY, a placa de control e o sistema de software do ordenador principal. O galvanómetro de dixitalización refírese principalmente aos dous cabezales de dixitalización do galvanómetro XY, que son accionados por servomotores alternativos de alta velocidade. O sistema servo de dobre eixe acciona o galvanómetro de dixitalización de dobre eixe XY para desviar ao longo do eixe X e do eixe Y respectivamente enviando sinais de comando aos servomotores dos eixes X e Y. Deste xeito, mediante o movemento combinado da lente de espello de dous eixes XY, o sistema de control pode converter o sinal a través da placa do galvanómetro segundo o modelo dos gráficos predefinidos do software do ordenador principal e o modo de ruta establecido, e moverse rapidamente no plano da peza para formar unha traxectoria de dixitalización.
、
Segundo a relación posicional entre a lente de enfoque e o galvanómetro láser, o modo de dixitalización do galvanómetro pódese dividir en dixitalización con enfoque frontal (imaxe da esquerda) e dixitalización con enfoque traseiro (imaxe da dereita). Debido á existencia dunha diferenza de percorrido óptico cando o raio láser se desvía a diferentes posicións (a distancia de transmisión do raio é diferente), o plano focal do láser no proceso de dixitalización con enfoque previo é unha superficie curva hemisférica, como se mostra na figura da esquerda. O método de dixitalización con enfoque traseiro móstrase na figura da dereita, na que a lente obxectiva é unha lente de campo plano. A lente de campo plano ten un deseño óptico especial.
Ao introducir a corrección óptica, o plano focal hemisférico do feixe láser pódese axustar a un plano. A dixitalización con enfoque posterior é axeitada principalmente para aplicacións con requisitos de precisión de procesamento elevados e un rango de procesamento pequeno, como a marcaxe láser, a soldadura de microestruturas láser, etc. A medida que aumenta a área de dixitalización, a apertura da lente tamén aumenta. Debido ás limitacións técnicas e materiais, o prezo dos flancos de gran apertura é moi caro e esta solución non se acepta. A combinación do sistema de dixitalización galvanómetro diante da lente obxectiva e un robot de seis eixes é unha solución viable que pode reducir a dependencia do equipo galvanómetro e pode ter un grao considerable de precisión do sistema e boa compatibilidade. Esta solución foi adoptada pola maioría dos integradores, o que a miúdo se denomina soldadura voadora. A soldadura da barra colectora do módulo, incluída a limpeza do polo, ten aplicacións voadoras, que poden aumentar o formato de procesamento de forma flexible e eficiente.
Tanto se se trata dunha dixitalización con enfoque frontal como dunha dixitalización con enfoque traseiro, o foco do raio láser non se pode controlar para o enfoque dinámico. Para o modo de dixitalización con enfoque frontal, cando a peza a procesar é pequena, a lente de enfoque ten un certo rango de profundidade focal, polo que pode realizar unha dixitalización con enfoque cun formato pequeno. Non obstante, cando o plano a dixitalizar é grande, os puntos preto da periferia estarán desenfocados e non se poderán enfocar na superficie da peza a procesar porque supera os límites superior e inferior da profundidade focal do 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 sistema óptico cuxa distancia focal pode modificarse segundo sexa necesario. Polo tanto, ao usar unha lente de enfoque dinámico para compensar a diferenza de traxectoria óptica, a lente cóncava (expansor de feixe) móvese linealmente ao longo do eixe óptico para controlar a posición do foco, conseguindo así unha compensación dinámica da diferenza de traxectoria óptica da superficie a procesar en diferentes posicións. En comparación co galvanómetro 2D, a composición do galvanómetro 3D engade principalmente un "sistema óptico do eixe Z", que permite ao galvanómetro 3D cambiar libremente a posición focal durante o proceso de soldadura e realizar soldaduras de superficies curvas espaciais, sen necesidade de axustar a posición do foco de soldadura cambiando a altura do portador, como a máquina ferramenta ou o robot, como o galvanómetro 2D.
O sistema de enfoque dinámico pode cambiar a cantidade de desenfoque, cambiar o tamaño do punto, realizar o axuste do enfoque no eixe Z e o procesamento tridimensional.
A distancia de traballo defínese como a distancia desde o bordo mecánico máis frontal da lente ata o plano focal ou plano de varrido do obxectivo. Teña coidado de non confundir isto coa distancia focal efectiva (EFL) do obxectivo. Esta mídese desde o plano principal, un plano hipotético no que se supón que todo o sistema de lentes se refracta, ata o plano focal do sistema óptico.
Data de publicación: 04-06-2024
