Kolimacinė fokusavimo galvutė naudoja mechaninį įtaisą kaip atraminę platformą ir juda pirmyn ir atgal per mechaninį įtaisą, kad būtų galima suvirinti siūles skirtingomis trajektorijomis. Suvirinimo tikslumas priklauso nuo pavaros tikslumo, todėl kyla problemų, tokių kaip mažas tikslumas, lėtas atsako greitis ir didelė inercija. Galvanometro skenavimo sistema naudoja variklį lęšiui nukreipti. Variklis yra varomas tam tikra srove ir turi didelio tikslumo, mažos inercijos ir greito atsako privalumus. Kai šviesos spindulys apšvitinamas ant galvanometro lęšio, galvanometro nukreipimas keičia lazerio spindulio atspindžio kampą. Todėl lazerio spindulys gali nuskaityti bet kokią trajektoriją skenavimo lauke per galvanometro sistemą. Vertikali galvutė, naudojama robotinėje suvirinimo sistemoje, yra šiuo principu pagrįstas taikymas.
Pagrindiniai komponentaiGalvanometro skenavimo sistemayra spindulio plėtimo kolimatorius, fokusavimo lęšis, XY dviejų ašių skenuojantis galvanometras, valdymo plokštė ir pagrindinio kompiuterio programinės įrangos sistema. Skenuojantis galvanometras daugiausia reiškia dvi XY galvanometro skenavimo galvutes, kurias varo greitaeigiai stūmokliniai servo varikliai. Dviejų ašių servo sistema varo XY dviejų ašių skenuojantį galvanometrą, kad jis nukreiptų spindulį atitinkamai X ir Y ašimis, siųsdama valdymo signalus X ir Y ašių servo varikliams. Tokiu būdu, per bendrą XY dviejų ašių veidrodinio lęšio judėjimą, valdymo sistema gali konvertuoti signalą per galvanometro plokštę pagal pagrindinio kompiuterio programinės įrangos iš anksto nustatytos grafikos šabloną ir nustatytą kelio režimą ir greitai judėti ruošinio plokštumoje, kad suformuotų skenavimo trajektoriją.
、
Pagal fokusavimo lęšio ir lazerinio galvanometro padėties santykį, galvanometro skenavimo režimą galima suskirstyti į priekinio fokusavimo skenavimą (kairysis paveikslėlis) ir atgalinio fokusavimo skenavimą (dešinysis paveikslėlis). Dėl optinio kelio skirtumo, kai lazerio spindulys nukrypsta į skirtingas pozicijas (skirtingas spindulio perdavimo atstumas), lazerio židinio plokštuma ankstesniame fokusavimo skenavimo procese yra pusrutulio formos išlenktas paviršius, kaip parodyta kairiajame paveikslėlyje. Atgalinio fokusavimo skenavimo metodas parodytas dešiniajame paveikslėlyje, kuriame objektyvo lęšis yra plokščio lauko lęšis. Plokščias lauko lęšis turi specialią optinę konstrukciją.
Įdiegus optinę korekciją, lazerio spindulio pusrutulio židinio plokštumą galima sureguliuoti pagal plokštumą. Atgalinio fokusavimo skenavimas daugiausia tinka taikymams, kuriems keliami dideli apdorojimo tikslumo reikalavimai ir mažas apdorojimo diapazonas, pavyzdžiui, lazeriniam žymėjimui, lazeriniam mikrostruktūrų suvirinimui ir kt. Didėjant skenavimo plotui, didėja ir lęšio diafragma. Dėl techninių ir medžiagų apribojimų didelės diafragmos diafragmų kaina yra labai brangi, todėl šis sprendimas nėra priimtinas. Galvanometro skenavimo sistemos, esančios prieš objektyvo lęšį, ir šešių ašių roboto derinys yra įgyvendinamas sprendimas, galintis sumažinti priklausomybę nuo galvanometro įrangos ir pasižymėti dideliu sistemos tikslumu bei geru suderinamumu. Šį sprendimą priėmė dauguma integratorių, kuris dažnai vadinamas „skraidančiu suvirinimu“. Modulio šynų suvirinimas, įskaitant poliaus valymą, turi skraidančias programas, kurios gali lanksčiai ir efektyviai padidinti apdorojimo formatą.
Nesvarbu, ar tai priekinio, ar galinio fokusavimo skenavimas, lazerio spindulio židinio negalima valdyti dinaminiam fokusavimui. Priekinio fokusavimo skenavimo režimu, kai apdorojamas ruošinys yra mažas, fokusavimo lęšis turi tam tikrą židinio gylio diapazoną, todėl gali atlikti fokusavimo skenavimą su mažu formatu. Tačiau, kai skenuojama plokštuma yra didelė, taškai šalia periferijos bus nefokusuoti ir negalės būti sufokusuoti į apdorojamo ruošinio paviršių, nes jis viršija viršutinę ir apatinę lazerio židinio gylio ribas. Todėl, kai lazerio spindulys turi būti gerai sufokusuotas bet kurioje skenavimo plokštumos vietoje ir matymo laukas yra didelis, fiksuoto židinio nuotolio lęšio naudojimas negali atitikti skenavimo reikalavimų.
Dinaminio fokusavimo sistema yra optinė sistema, kurios židinio nuotolį galima keisti pagal poreikį. Todėl, naudojant dinaminio fokusavimo lęšį optinio kelio skirtumui kompensuoti, įgaubtas lęšis (spindulio plėtiklis) tiesiškai juda išilgai optinės ašies, kad valdytų fokusavimo padėtį, taip pasiekdamas dinaminį apdorojamo paviršiaus optinio kelio skirtumo kompensavimą skirtingose pozicijose. Palyginti su 2D galvanometru, 3D galvanometro sudėtis daugiausia papildyta „Z ašies optine sistema“, kuri leidžia 3D galvanometrui laisvai keisti židinio padėtį suvirinimo proceso metu ir atlikti erdvinį išlenkto paviršiaus suvirinimą, nereikalaujant reguliuoti suvirinimo židinio padėties keičiant nešiklio, pvz., staklės ar roboto, aukštį, kaip 2D galvanometras.
Dinaminio fokusavimo sistema gali keisti defokusavimo kiekį, keisti taško dydį, realizuoti Z ašies fokusavimo reguliavimą ir trimatį apdorojimą.
Darbinis atstumas apibrėžiamas kaip atstumas nuo priekinio mechaninio lęšio krašto iki objektyvo židinio plokštumos arba skenavimo plokštumos. Nepainiokite šio atstumo su objektyvo efektyviuoju židinio nuotoliu (EFL). Jis matuojamas nuo pagrindinės plokštumos, hipotetinės plokštumos, kurioje, kaip manoma, lūžta visa lęšių sistema, iki optinės sistemos židinio plokštumos.
Įrašo laikas: 2024 m. birželio 4 d.
