Capul de focalizare colimator folosește un dispozitiv mecanic ca platformă de susținere și se deplasează înainte și înapoi prin dispozitivul mecanic pentru a realiza sudarea sudurilor cu traiectorii diferite. Precizia sudării depinde de precizia dispozitivului de acționare, astfel încât există probleme precum precizia scăzută, viteza de răspuns lentă și inerția mare. Sistemul de scanare galvanometru folosește un motor pentru a devia lentila. Motorul este antrenat de un anumit curent și are avantajele preciziei ridicate, inerției mici și răspunsului rapid. Când fasciculul de lumină este iradiat pe lentila galvanometrului, deviația galvanometrului modifică unghiul de reflexie al fasciculului laser. Prin urmare, fasciculul laser poate scana orice traiectorie în câmpul vizual de scanare prin sistemul galvanometru. Capul vertical utilizat în sistemul de sudare robotizată este o aplicație bazată pe acest principiu.
Principalele componente alesistem de scanare galvanometrusunt colimatorul de expansiune al fasciculului, lentila de focalizare, galvanometrul de scanare XY cu două axe, placa de control și sistemul software al computerului gazdă. Galvanometrul de scanare se referă în principal la cele două capete de scanare ale galvanometrului XY, care sunt acționate de servomotoare cu piston de mare viteză. Sistemul servo cu două axe conduce galvanometrul de scanare cu două axe XY pentru a se devia de-a lungul axei X și, respectiv, a axei Y, trimițând semnale de comandă către servomotoarele axelor X și Y. În acest fel, prin mișcarea combinată a lentilei oglinzii XY cu două axe, sistemul de control poate converti semnalul prin placa galvanometru conform șablonului graficului prestabilit al software-ului computerului gazdă și a modului de cale setat și poate muta rapid pe planul piesei de prelucrat pentru a forma o traiectorie de scanare.
、
În funcție de relația de poziție dintre lentila de focalizare și galvanometrul laser, modul de scanare al galvanometrului poate fi împărțit în scanare cu focalizare frontală (imaginea din stânga) și scanare cu focalizare din spate (imaginea din dreapta). Datorită existenței diferenței de cale optică atunci când fasciculul laser se deviază în poziții diferite (distanța de transmisie a fasciculului este diferită), planul focal laser în procesul de scanare de focalizare anterior este o suprafață curbă emisferică, așa cum se arată în figura din stânga. Metoda de scanare cu focalizare din spate este prezentată în figura din dreapta, în care obiectivul este o lentilă cu câmp plat. Lentila cu câmp plat are un design optic special.
Prin introducerea corecției optice, planul focal emisferic al fasciculului laser poate fi ajustat la un plan. Scanarea cu focalizare în spate este potrivită în principal pentru aplicații cu cerințe ridicate de precizie de procesare și gamă mică de procesare, cum ar fi marcarea cu laser, sudarea microstructurii cu laser etc. Pe măsură ce zona de scanare crește, deschiderea lentilei crește și ea. Din cauza limitărilor tehnice și materiale, prețul flenselor cu deschidere mare este foarte scump, iar această soluție nu este acceptată. Combinația dintre sistemul de scanare galvanometru în fața obiectivului și un robot cu șase axe este o soluție fezabilă care poate reduce dependența de echipamentul galvanometru și poate avea un grad considerabil de precizie a sistemului și o bună compatibilitate. Această soluție a fost adoptată de majoritatea integratorilor, care este adesea numită sudare zburătoare. Sudarea barei modulului, inclusiv curățarea stâlpului, are aplicații zburătoare, care pot crește flexibil și eficient formatul de procesare.
Fie că este vorba de scanare cu focalizare frontală sau scanare cu focalizare din spate, focalizarea razei laser nu poate fi controlată pentru focalizare dinamică. Pentru modul de scanare cu focalizare frontală, atunci când piesa de prelucrat este mică, lentila de focalizare are o anumită gamă de adâncime focală, astfel încât poate efectua scanarea de focalizare cu un format mic. Cu toate acestea, atunci când planul de scanat este mare, punctele din apropierea periferiei vor fi defocalizate și nu pot fi focalizate pe suprafața piesei de prelucrat, deoarece depășește limitele superioare și inferioare ale adâncimii focale laser. Prin urmare, atunci când raza laser trebuie să fie bine focalizată în orice poziție a planului de scanare și câmpul vizual este mare, utilizarea unui obiectiv cu distanță focală fixă nu poate îndeplini cerințele de scanare.
Sistemul de focalizare dinamică este un sistem optic a cărui distanță focală poate fi modificată după cum este necesar. Prin urmare, prin utilizarea unei lentile de focalizare dinamică pentru a compensa diferența de cale optică, lentila concavă (expandator al fasciculului) se mișcă liniar de-a lungul axei optice pentru a controla poziția de focalizare, realizând astfel compensarea dinamică a diferenței de cale optică a suprafeței de prelucrat. la diferite pozitii. În comparație cu galvanometrul 2D, compoziția galvanometrului 3D adaugă în principal un „sistem optic pe axa Z”, care permite galvanometrului 3D să schimbe liber poziția focală în timpul procesului de sudare și să efectueze sudarea suprafețelor curbate spațiale, fără a fi nevoie de ajustarea sudurii. poziția de focalizare prin modificarea înălțimii suportului, cum ar fi mașina unealtă sau robotul, cum ar fi galvanometrul 2D.
Sistemul de focalizare dinamică poate modifica cantitatea de focalizare, poate modifica dimensiunea spotului, poate realiza ajustarea focalizării pe axa Z și procesarea tridimensională.
Distanța de lucru este definită ca distanța de la marginea mecanică cea mai frontală a lentilei până la planul focal sau planul de scanare al obiectivului. Aveți grijă să nu confundați acest lucru cu distanța focală efectivă (EFL) a obiectivului. Aceasta este măsurată de la planul principal, un plan ipotetic în care se presupune că întregul sistem de lentile refractă, până la planul focal al sistemului optic.
Ora postării: 04-jun-2024
