Lazerinis skaitytuvas, dar vadinamas lazeriniu galvanometru, susideda iš XY optinio nuskaitymo galvutės, elektroninio disko stiprintuvo ir optinio atspindžio lęšio. Kompiuterio valdiklio teikiamas signalas nukreipia optinę nuskaitymo galvutę per vairavimo stiprintuvo grandinę, taip valdydamas lazerio spindulio nukrypimą XY plokštumoje. Paprasčiau tariant, galvanometras yra skenuojantis galvanometras, naudojamas lazerių pramonėje. Jos profesinis terminas vadinamas greitaeigiu skenuojančiu galvanometru Galvo skenavimo sistema. Vadinamasis galvanometras taip pat gali būti vadinamas ampermetru. Jo dizaino idėja visiškai atitinka ampermetro projektavimo metodą. Objektyvas pakeičia adatą, o zondo signalas pakeičiamas kompiuteriu valdomu -5V-5V arba -10V-+10V DC signalu. , kad užbaigtumėte iš anksto nustatytą veiksmą. Kaip ir besisukančių veidrodžių nuskaitymo sistema, ši tipinė valdymo sistema naudoja porą įtraukiamų veidrodžių. Skirtumas tas, kad žingsninis variklis, varantis šį objektyvų rinkinį, pakeičiamas servo varikliu. Šioje valdymo sistemoje naudojamas padėties jutiklis Konstrukcijos idėja ir neigiamo grįžtamojo ryšio kilpa dar labiau užtikrina sistemos tikslumą, o visos sistemos nuskaitymo greitis ir kartotinis padėties nustatymo tikslumas pasiekia naują lygį. Galvanometro nuskaitymo žymėjimo galvutę daugiausia sudaro XY nuskaitymo veidrodis, lauko objektyvas, galvanometras ir kompiuteriu valdoma žymėjimo programinė įranga. Pasirinkite atitinkamus optinius komponentus pagal skirtingus lazerio bangos ilgius. Susijusios parinktys taip pat apima lazerio spindulio plėtiklius, lazerius ir kt. Lazerinėje demonstracinėje sistemoje optinio nuskaitymo bangos forma yra vektorinis skenavimas, o sistemos skenavimo greitis lemia lazerio rašto stabilumą. Pastaraisiais metais buvo sukurti didelės spartos skaitytuvai, kurių skenavimo greitis siekia 45 000 taškų per sekundę, todėl galima demonstruoti sudėtingas lazerines animacijas.
5.1 Lazerinio galvanometro suvirinimo jungtis
5.1.1 Galvanometro suvirinimo jungties apibrėžimas ir sudėtis:
Kolimacinė fokusavimo galvutė naudoja mechaninį įtaisą kaip atraminę platformą. Mechaninis įtaisas juda pirmyn ir atgal, kad būtų suvirintos skirtingos trajektorijos suvirinimo siūlės. Suvirinimo tikslumas priklauso nuo pavaros tikslumo, todėl kyla problemų, tokių kaip mažas tikslumas, lėtas reakcijos greitis ir didelė inercija. Galvanometro nuskaitymo sistema naudoja variklį, kuris nešioja objektyvą, kad būtų nukreiptas. Variklis yra varomas tam tikra srove ir turi didelio tikslumo, mažos inercijos ir greito atsako privalumus. Kai spindulys apšviečiamas ant galvanometro lęšio, galvanometro įlinkis keičia lazerio spindulį. Todėl lazerio spindulys gali nuskaityti bet kokią trajektoriją skenavimo regėjimo lauke per galvanometro sistemą.
Pagrindiniai galvanometro skenavimo sistemos komponentai yra pluošto plėtimosi kolimatorius, fokusavimo lęšis, XY dviejų ašių skenavimo galvanometras, valdymo plokštė ir pagrindinio kompiuterio programinės įrangos sistema. Nuskaitymo galvanometras daugiausia susijęs su dviem XY galvanometro nuskaitymo galvutėmis, kurias varo didelės spartos stūmokliniai servovarikliai. Dviejų ašių servosistema varo XY dviejų ašių skenuojantį galvanometrą, kad jis nukreiptų atitinkamai išilgai X ir Y ašių, siųsdamas komandų signalus į X ir Y ašių servovariklius. Tokiu būdu, kartu judant XY dviejų ašių veidrodžio objektyvui, valdymo sistema gali konvertuoti signalą per galvanometro plokštę pagal iš anksto nustatytą pagrindinio kompiuterio programinės įrangos grafinį šabloną pagal nustatytą kelią ir greitai judėti ruošinio plokštuma, kad susidarytų skenavimo trajektorija.
5.1.2 Galvanometro suvirinimo jungčių klasifikacija:
1. Priekinio fokusavimo skenavimo objektyvas
Pagal padėties santykį tarp fokusuojančio lęšio ir lazerinio galvanometro galvanometro skenavimo režimą galima suskirstyti į priekinį fokusavimo nuskaitymą (1 pav. toliau) ir galinio fokusavimo fokusavimo nuskaitymą (2 pav. toliau). Dėl optinio kelio skirtumo, kai lazerio spindulys nukreipiamas į skirtingas pozicijas (spindulio perdavimo atstumas skiriasi), lazerio židinio paviršius ankstesnio fokusavimo režimo nuskaitymo procese yra pusrutulio formos paviršius, kaip parodyta kairiajame paveikslėlyje. Nuskaitymo po fokusavimo metodas parodytas paveikslėlyje dešinėje. Objektyvas yra F plano objektyvas. F plano veidrodis turi ypatingą optinį dizainą. Įvedus optinę korekciją, lazerio spindulio pusrutulio židinio paviršių galima sureguliuoti į plokščią. Nuskaitymas po fokusavimo daugiausia tinka toms programoms, kurioms reikalingas didelis apdorojimo tikslumas ir nedidelis apdorojimo diapazonas, pvz., žymėjimas lazeriu, lazerinis mikrostruktūros suvirinimas ir kt.
2.Nuskaitymo galinis fokusavimo objektyvas
Didėjant skenavimo sričiai, didėja ir f-theta objektyvo diafragma. Dėl techninių ir materialinių apribojimų didelės diafragmos f-theta objektyvai yra labai brangūs ir toks sprendimas nepriimtinas. Objektyvo lęšio priekinio galvanometro nuskaitymo sistema kartu su šešių ašių robotu yra gana įmanomas sprendimas, kuris gali sumažinti priklausomybę nuo galvanometro įrangos, turi didelį sistemos tikslumą ir gerą suderinamumą. Šį sprendimą priėmė dauguma integratorių. Priimti, dažnai vadinamas skrydžio suvirinimu. Modulio šynų suvirinimas, įskaitant stulpų valymą, turi skrydžio programas, kurios gali lanksčiai ir efektyviai padidinti apdorojimo plotį.
3.3D galvanometras:
Nepriklausomai nuo to, ar tai yra nuskaitymas priekyje ar gale, lazerio spindulio fokusavimo negalima valdyti dinaminiam fokusavimui. Priekinio židinio nuskaitymo režimui, kai apdorojamas ruošinys yra mažas, fokusuojantis objektyvas turi tam tikrą židinio gylio diapazoną, todėl gali atlikti fokusuotą nuskaitymą mažu formatu. Tačiau kai skenuojama plokštuma yra didelė, taškai šalia periferijos bus nefokusuoti ir negali būti sufokusuoti į apdorojamo ruošinio paviršių, nes jis viršija lazerio židinio gylio diapazoną. Todėl, kai reikalaujama, kad lazerio spindulys būtų gerai sufokusuotas bet kurioje skenavimo plokštumos vietoje, o matymo laukas yra didelis, fiksuoto židinio nuotolio objektyvo naudojimas negali atitikti nuskaitymo reikalavimų. Dinaminė fokusavimo sistema – tai optinių sistemų rinkinys, kurių židinio nuotolis gali keistis pagal poreikį. Todėl mokslininkai siūlo naudoti dinaminio fokusavimo lęšį, kad kompensuotų optinio kelio skirtumą, ir naudoti įgaubtą lęšį (spindulio plėtiklį), kad judėtų tiesiškai išilgai optinės ašies, kad būtų galima valdyti fokusavimo padėtį ir pasiekti. Apdorojamas paviršius dinamiškai kompensuoja optinį kelio skirtumas skirtingose padėtyse. Palyginti su 2D galvanometru, 3D galvanometro sudėtis daugiausia prideda „Z ašies optinę sistemą“, todėl 3D galvanometras gali laisvai keisti fokusavimo padėtį suvirinimo proceso metu ir atlikti erdvinį lenkto paviršiaus suvirinimą, nereikia keisti. laikiklis, pvz., staklės ir pan., pavyzdžiui, 2D galvanometras. Roboto aukštis naudojamas suvirinimo fokusavimo padėčiai reguliuoti.
Paskelbimo laikas: 2024-05-23
