Ласерски скенер, такође назван ласерски галванометар, састоји се од XY оптичке главе за скенирање, електронског погонског појачала и оптичког рефлективног сочива. Сигнал који обезбеђује рачунарски контролер покреће оптичку главу за скенирање кроз коло погонског појачала, чиме контролише скретање ласерског зрака у XY равни. Једноставно говорећи, галванометар је скенирајући галванометар који се користи у ласерској индустрији. Његов стручни термин је галванометар велике брзине за скенирање - Galvo систем скенирања. Такозвани галванометар се може назвати и амперметар. Његова идеја дизајна у потпуности прати метод дизајна амперметра. Сочиво замењује иглу, а сигнал сонде се замењује рачунарски контролисаним једносмерним сигналом од -5V-5V или -10V-+10V, како би се завршила унапред одређена радња. Као и систем скенирања ротирајућим огледалом, овај типични систем управљања користи пар увлачних огледала. Разлика је у томе што је корачни мотор који покреће овај сет сочива замењен серво мотором. У овом систему управљања користи се сензор положаја. Идеја дизајна и негативна повратна спрега додатно осигуравају тачност система, а брзина скенирања и тачност поновљеног позиционирања целог система достижу нови ниво. Глава за скенирање галванометра за обележавање се углавном састоји од XY скенирајућег огледала, пољског сочива, галванометра и рачунарски контролисаног софтвера за обележавање. Изаберите одговарајуће оптичке компоненте у складу са различитим таласним дужинама ласера. Сродне опције такође укључују експандере ласерског снопа, ласере итд. У систему за демонстрацију ласера, облик таласа оптичког скенирања је векторско скенирање, а брзина скенирања система одређује стабилност ласерског узорка. Последњих година развијени су скенери велике брзине, са брзинама скенирања које достижу 45.000 тачака/секунди, што омогућава демонстрацију сложених ласерских анимација.
5.1 Спој за заваривање ласерским галванометром
5.1.1 Дефиниција и састав завареног споја галванометра:
Глава за колимационо фокусирање користи механички уређај као носећу платформу. Механички уређај се помера напред-назад како би се постигло заваривање различитих путања завара. Тачност заваривања зависи од тачности актуатора, па постоје проблеми као што су ниска тачност, спора брзина одзива и велика инерција. Систем за скенирање галванометром користи мотор за ношење сочива ради скретања. Мотор се покреће одређеном струјом и има предности високе прецизности, мале инерције и брзог одзива. Када је сноп осветљен на сочиву галванометра, скретање галванометра мења ласерски сноп. Стога, ласерски сноп може скенирати било коју путању у видном пољу скенирања кроз систем галванометра.
Главне компоненте система за скенирање галванометром су колиматор за ширење снопа, фокусирајуће сочиво, XY двоосни скенирајући галванометар, контролна плоча и софтверски систем главног рачунара. Скенирајући галванометар се углавном односи на две XY галванометарске главе за скенирање, које покрећу брзи клипни серво мотори. Двоосни серво систем покреће XY двоосни скенирајући галванометар да скреће дуж X-осе и Y-осе респективно слањем командних сигнала серво моторима X и Y-осе. На овај начин, кроз комбиновано кретање XY двоосног огледалског сочива, контролни систем може да конвертује сигнал кроз плочу галванометра према унапред подешеном графичком шаблону софтвера главног рачунара у складу са подешеном путањом и брзо се креће по равни радног предмета како би формирао путању скенирања.
5.1.2 Класификација заварених спојева галванометра:
1. Предње фокусирајуће скенирајуће сочиво
Према положајном односу између фокусирајућег сочива и ласерског галванометра, режим скенирања галванометра може се поделити на скенирање са предњим фокусирањем (слика 1 испод) и скенирање са задњим фокусирањем (слика 2 испод). Због постојања оптичке разлике путање када се ласерски зрак скреће у различите положаје (даљина преноса зрака је различита), фокална површина ласера током претходног процеса скенирања у режиму фокусирања је хемисферична површина, као што је приказано на левој слици. Метод скенирања након фокусирања приказан је на слици десно. Објектив је F-равно сочиво. F-равно огледало има посебан оптички дизајн. Увођењем оптичке корекције, хемисферична фокална површина ласерског зрака може се подесити да буде равна. Скенирање након фокусирања је углавном погодно за примене које захтевају високу тачност обраде и мали опсег обраде, као што су ласерско обележавање, ласерско микроструктурно заваривање итд.
2.Скенирајуће сочиво са задњим фокусирањем
Како се површина скенирања повећава, повећава се и отвор бленде f-тета сочива. Због техничких и материјалних ограничења, f-тета сочива са великим отвором бленде су веома скупа и ово решење није прихваћено. Систем скенирања галванометром са предње стране објектива у комбинацији са шестоосним роботом је релативно изводљиво решење, које може смањити зависност од галванометрске опреме, има значајан степен тачности система и добру компатибилност. Ово решење је усвојила већина интегратора. Усвојити, често називано летним заваривањем. Заваривање модуларних сабирница, укључујући чишћење стубова, има летне примене, што може флексибилно и ефикасно повећати ширину обраде.
3.3Д галванометар:
Без обзира да ли се ради о скенирању са предњим или задњим фокусом, фокус ласерског зрака не може се контролисати ради динамичког фокусирања. Код режима скенирања са предњим фокусом, када је радни предмет који се обрађује мали, фокусно сочиво има одређени опсег жижне дубине, тако да може да врши фокусирано скенирање са малим форматом. Међутим, када је раван која се скенира велика, тачке близу периферије биће ван фокуса и не могу се фокусирати на површину радног предмета који се обрађује јер прелази опсег дубине ласерског фокуса. Стога, када је потребно да ласерски зрак буде добро фокусиран на било којој позицији на равни скенирања и видно поље је велико, употреба сочива са фиксном жижном даљином не може да задовољи захтеве скенирања. Динамички систем фокусирања је скуп оптичких система чија се жижна даљина може мењати по потреби. Стога, истраживачи предлажу употребу динамичког фокусног сочива за компензацију оптичке разлике путање и употребу конкавног сочива (експандера зрака) за линеарно кретање дуж оптичке осе како би се контролисао положај фокуса и постигло да површина која се обрађује динамички компензује оптичку разлику путање на различитим позицијама. У поређењу са 2Д галванометром, састав 3Д галванометра углавном додаје „оптички систем Z-осе“, тако да 3Д галванометар може слободно да мења положај фокуса током процеса заваривања и да врши просторно закривљено површинско заваривање, без потребе за променом носача као што је алатна машина итд. као код 2Д галванометра. Висина робота се користи за подешавање положаја фокуса заваривања.
Време објаве: 23. мај 2024.
