Колиматорна фокусна глава користи механички уређај као носећу платформу и креће се напред-назад кроз механички уређај како би се постигло заваривање завара са различитим путањама. 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 скретање сочива. Мотор се покреће одређеном струјом и има предности високе тачности, мале инерције и брзог одзива. Када светлосни сноп зрачи на сочиво галванометра, скретање галванометра мења угао рефлексије ласерског снопа. Стога, ласерски сноп може скенирати било коју путању у видном пољу скенирања кроз систем галванометра. Вертикална глава која се користи у роботском систему за заваривање је примена заснована на овом принципу.
Главне компонентесистем за скенирање галванометрасу колиматор за ширење снопа, фокусно 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 се 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 галванометрску плочу према шаблону унапред подешене графике софтвера главног рачунара и подешеног режима путање, и брзо се креће по равни радног предмета да би формирао путању скенирања.
、
Према положајном односу између фокусирајућег сочива и ласерског галванометра, режим скенирања галванометра може се поделити на скенирање са предњим фокусирањем (лева слика) и скенирање са задњим фокусирањем (десна слика). Због постојања оптичке разлике путање када се ласерски сноп скреће у различите положаје (даљина преноса снопа је различита), фокална раван ласера у претходном процесу скенирања фокусирањем је хемисферијски закривљена површина, као што је приказано на левој слици. Метод скенирања са задњим фокусирањем је приказан на десној слици, на којој је објектив равно сочиво. Равно сочиво има посебан оптички дизајн.
Увођењем оптичке корекције, хемисферична фокална раван ласерског зрака може се подесити на раван. Скенирање са повратним фокусирањем је углавном погодно за примене са високим захтевима за тачност обраде и малим опсегом обраде, као што су ласерско обележавање, ласерско заваривање микроструктуре итд. Како се површина скенирања повећава, повећава се и отвор бленде сочива. Због техничких и материјалних ограничења, цена сочива са великим отвором бленде је веома скупа и ово решење није прихваћено. Комбинација галванометрског система за скенирање испред објектива и шестоосног робота је изводљиво решење које може смањити зависност од галванометрске опреме и може имати значајан степен тачности система и добру компатибилност. Ово решење је усвојила већина интегратора, што се често назива летећим заваривањем. Заваривање модуларне сабирнице, укључујући чишћење стуба, има летеће примене, што може флексибилно и ефикасно повећати формат обраде.
Без обзира да ли се ради о скенирању са предњим фокусом или скенирању са задњим фокусом, фокус ласерског зрака не може се контролисати ради динамичког фокусирања. За режим скенирања са предњим фокусом, када је радни предмет који се обрађује мали, фокусно сочиво има одређени опсег жижне даљине, тако да може да изврши 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 прелазе горњу и доњу границу жижне даљине ласера. Стога, када је потребно да ласерски зрак буде добро фокусиран на било којој позицији на равни скенирања и када је видно поље велико, употреба сочива са фиксном жижном даљином не може да задовољи захтеве скенирања.
Динамички систем фокусирања је оптички систем чија се жижна даљина може мењати по потреби. Стога, коришћењем динамичког фокусирајућег сочива за компензацију оптичке разлике путање, конкавно сочиво (експандер снопа) се линеарно креће дуж оптичке осе како би контролисало положај фокуса, чиме се постиже динамичка компензација оптичке разлике путање површине која се обрађује на различитим положајима. У поређењу са 2Д галванометром, састав 3Д галванометра углавном додаје „оптички систем Z-осе“, који омогућава 3Д галванометру да слободно мења жижни положај током процеса заваривања и врши просторно закривљено површинско заваривање, без потребе за подешавањем положаја фокуса заваривања променом висине носача као што је алатна машина или робот попут 2Д галванометра.
Систем динамичког фокусирања може да промени количину дефокусирања, промени величину тачке, оствари подешавање фокуса по Z-оси и тродимензионалну обраду.
Радна удаљеност је дефинисана као растојање од најпредње механичке ивице сочива до фокалне равни или равни скенирања објектива. Пазите да ово не помешате са ефективном жижном даљином (EFL) објектива. Она се мери од главне равни, хипотетичке равни у којој се претпоставља да цео систем сочива прелама светлост, до фокалне равни оптичког система.
Време објаве: 04. јун 2024.
