L'escàner làser, també anomenat galvanòmetre làser, consta d'un capçal d'escaneig òptic XY, un amplificador d'accionament electrònic i una lent de reflexió òptica. El senyal proporcionat pel controlador de l'ordinador condueix el capçal d'escaneig òptic a través del circuit amplificador de conducció, controlant així la desviació del raig làser en el pla XY. Simplement parlant, el galvanòmetre és un galvanòmetre d'escaneig utilitzat a la indústria del làser. El seu terme professional s'anomena galvanòmetre d'escaneig d'alta velocitat, sistema d'escaneig Galvo. L'anomenat galvanòmetre també es pot anomenar amperímetre. La seva idea de disseny segueix completament el mètode de disseny d'un amperímetre. La lent substitueix l'agulla i el senyal de la sonda es substitueix per un senyal controlat per ordinador -5V-5V o -10V-+10V DC. , per completar l'acció predeterminada. Igual que el sistema d'escaneig de miralls giratoris, aquest sistema de control típic utilitza un parell de miralls retràctils. La diferència és que el motor pas a pas que impulsa aquest conjunt de lents es substitueix per un servomotor. En aquest sistema de control, s'utilitza un sensor de posició La idea de disseny i el bucle de retroalimentació negativa garanteixen encara més la precisió del sistema i la velocitat d'escaneig i la precisió de posicionament repetida de tot el sistema assoleixen un nou nivell. El capçal de marcatge d'escaneig del galvanòmetre es compon principalment de mirall d'escaneig XY, lent de camp, galvanòmetre i programari de marcatge controlat per ordinador. Seleccioneu els components òptics corresponents segons diferents longituds d'ona làser. Les opcions relacionades també inclouen expansors de feix làser, làsers, etc. En el sistema de demostració làser, la forma d'ona de l'escaneig òptic és una exploració vectorial i la velocitat d'escaneig del sistema determina l'estabilitat del patró làser. En els darrers anys s'han desenvolupat escàners d'alta velocitat, amb velocitats d'escaneig que arriben als 45.000 punts/segon, cosa que permet demostrar animacions làser complexes.
5.1 Junta de soldadura per galvanòmetre làser
5.1.1 Definició i composició de la junta de soldadura galvanòmetre:
El capçal d'enfocament de col·limació utilitza un dispositiu mecànic com a plataforma de suport. El dispositiu mecànic es mou cap endavant i cap enrere per aconseguir soldadures de diferents trajectòries. La precisió de la soldadura depèn de la precisió de l'actuador, de manera que hi ha problemes com ara poca precisió, velocitat de resposta lenta i gran inèrcia. El sistema d'escaneig del galvanòmetre utilitza un motor per portar la lent per a la desviació. El motor és impulsat per un determinat corrent i té els avantatges d'una alta precisió, una petita inèrcia i una resposta ràpida. Quan el feix s'il·lumina a la lent del galvanòmetre, la deflexió del galvanòmetre canvia el raig làser. Per tant, el raig làser pot escanejar qualsevol trajectòria en el camp de visió d'escaneig mitjançant el sistema de galvanòmetre.
Els components principals del sistema d'escaneig del galvanòmetre són el col·limador d'expansió del feix, la lent d'enfocament, el galvanòmetre d'escaneig de dos eixos XY, la placa de control i el sistema de programari de l'ordinador amfitrió. El galvanòmetre d'escaneig es refereix principalment als dos capçals d'escaneig del galvanòmetre XY, que són impulsats per servomotors alternatius d'alta velocitat. El servosistema de doble eix impulsa el galvanòmetre d'escaneig de doble eix XY per desviar-se al llarg de l'eix X i l'eix Y, respectivament, enviant senyals de comandament als servomotors dels eixos X i Y. D'aquesta manera, mitjançant el moviment combinat de la lent mirall de dos eixos XY, el sistema de control pot convertir el senyal a través de la placa del galvanòmetre segons la plantilla gràfica preestablerta del programari de l'ordinador amfitrió segons el camí establert i moure's ràpidament al pla de la peça per formar una trajectòria d'escaneig.
5.1.2 Classificació de les juntes de soldadura galvanòmetre:
1. Lent d'escaneig d'enfocament frontal
D'acord amb la relació posicional entre la lent d'enfocament i el galvanòmetre làser, el mode d'escaneig del galvanòmetre es pot dividir en exploració d'enfocament frontal (figura 1 a continuació) i exploració d'enfocament d'enfocament posterior (figura 2 a continuació). A causa de l'existència de diferència de camí òptic quan el feix làser es desvia a diferents posicions (la distància de transmissió del feix és diferent), la superfície focal del làser durant el procés d'exploració del mode d'enfocament anterior és una superfície hemisfèrica, tal com es mostra a la figura de l'esquerra. El mètode d'escaneig posterior al focus es mostra a la imatge de la dreta. La lent de l'objectiu és una lent de pla F. El mirall de pla F té un disseny òptic especial. Introduint la correcció òptica, la superfície focal hemisfèrica del raig làser es pot ajustar a plana. L'escaneig post-enfocament és adequat principalment per a aplicacions que requereixen una alta precisió de processament i un petit rang de processament, com ara el marcatge làser, la soldadura de microestructura làser, etc.
2.Lent d'escaneig d'enfocament posterior
A mesura que augmenta l'àrea d'escaneig, també augmenta l'obertura de la lent f-theta. A causa de limitacions tècniques i materials, les lents f-theta de gran obertura són molt cares i aquesta solució no s'accepta. El sistema d'escaneig de galvanòmetre frontal de lents objectiu combinat amb el robot de sis eixos és una solució relativament factible, que pot reduir la dependència de l'equip de galvanòmetre, té un grau considerable de precisió del sistema i té una bona compatibilitat. Aquesta solució ha estat adoptada per la majoria d'integradors. Adoptar, sovint anomenada soldadura de vol. La soldadura de barres de mòduls, inclosa la neteja de pals, té aplicacions de vol, que poden augmentar l'amplada de processament de manera flexible i eficient.
Galvanometre 3.3D:
Independentment de si es tracta d'escaneig enfocat frontalment o d'escaneig enfocat posteriorment, l'enfocament del raig làser no es pot controlar per a un enfocament dinàmic. Per al mode d'escaneig d'enfocament frontal, quan la peça que s'ha de processar és petita, la lent d'enfocament té un cert rang de profunditat focal, de manera que pot realitzar un escaneig enfocat amb un format petit. Tanmateix, quan el pla que s'ha d'escanejar és gran, els punts propers a la perifèria estaran desenfocats i no es podran enfocar a la superfície de la peça a processar perquè supera el rang de profunditat del focus làser. Per tant, quan es requereix que el feix làser estigui ben enfocat en qualsevol posició del pla d'escaneig i el camp de visió és gran, l'ús d'una lent de distància focal fixa no pot complir els requisits d'escaneig. El sistema d'enfocament dinàmic és un conjunt de sistemes òptics la distància focal dels quals pot canviar segons sigui necessari. Per tant, els investigadors proposen utilitzar una lent d'enfocament dinàmic per compensar la diferència del camí òptic i utilitzar una lent còncava (expansor de feix) per moure's linealment al llarg de l'eix òptic per controlar la posició del focus i aconseguir que la superfície a processar compensa dinàmicament l'òptica. diferència de camí en diferents posicions. En comparació amb el galvanòmetre 2D, la composició del galvanòmetre 3D afegeix principalment un "sistema òptic de l'eix Z", de manera que el galvanòmetre 3D pot canviar lliurement la posició del focus durant el procés de soldadura i realitzar soldadures de superfícies corbes espacials, sense necessitat de canviar-les. el portador com una màquina-eina, etc. com el galvanòmetre 2D. L'alçada del robot s'utilitza per ajustar la posició del focus de soldadura.
Hora de publicació: 23-maig-2024
