Pengimbas laser, juga dikenali sebagai galvanometer laser, terdiri daripada kepala pengimbas optik XY, penguat pemacu elektronik dan kanta pantulan optik. Isyarat yang diberikan oleh pengawal komputer memacu kepala pengimbas optik melalui litar penguat pemacu, sekali gus mengawal pesongan pancaran laser dalam satah XY. Secara ringkasnya, galvanometer ialah galvanometer pengimbas yang digunakan dalam industri laser. Istilah profesionalnya dipanggil sistem pengimbasan Galvo galvanometer pengimbasan berkelajuan tinggi. Galvanometer yang dipanggil juga boleh dipanggil ammeter. Idea reka bentuknya sepenuhnya mengikuti kaedah reka bentuk ammeter. Kanta menggantikan jarum, dan isyarat prob digantikan dengan isyarat DC -5V-5V atau -10V-+10V yang dikawal komputer. , untuk menyelesaikan tindakan yang telah ditentukan. Seperti sistem pengimbasan cermin berputar, sistem kawalan biasa ini menggunakan sepasang cermin penarik balik. Perbezaannya ialah motor stepper yang memacu set kanta ini digantikan dengan motor servo. Dalam sistem kawalan ini, sensor kedudukan digunakan. Idea reka bentuk dan gelung maklum balas negatif memastikan ketepatan sistem, dan kelajuan pengimbasan serta ketepatan kedudukan berulang seluruh sistem mencapai tahap yang baharu. Kepala penanda pengimbasan galvanometer terutamanya terdiri daripada cermin pengimbasan XY, kanta medan, galvanometer dan perisian penandaan kawalan komputer. Pilih komponen optik yang sepadan mengikut panjang gelombang laser yang berbeza. Pilihan berkaitan juga termasuk pengembang pancaran laser, laser, dan sebagainya. Dalam sistem demonstrasi laser, bentuk gelombang pengimbasan optik ialah imbasan vektor, dan kelajuan pengimbasan sistem menentukan kestabilan corak laser. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengimbas berkelajuan tinggi telah dibangunkan, dengan kelajuan pengimbasan mencapai 45,000 mata/saat, membolehkan animasi laser yang kompleks ditunjukkan.
5.1 Sambungan kimpalan galvanometer laser
5.1.1 Definisi dan komposisi sambungan kimpalan galvanometer:
Kepala pemfokusan kolimasi menggunakan peranti mekanikal sebagai platform sokongan. Peranti mekanikal bergerak ke depan dan ke belakang untuk mencapai kimpalan trajektori kimpalan yang berbeza. Ketepatan kimpalan bergantung pada ketepatan penggerak, jadi terdapat masalah seperti ketepatan yang rendah, kelajuan tindak balas yang perlahan, dan inersia yang besar. Sistem pengimbasan galvanometer menggunakan motor untuk membawa kanta bagi pesongan. Motor digerakkan oleh arus tertentu dan mempunyai kelebihan ketepatan tinggi, inersia kecil, dan tindak balas yang pantas. Apabila pancaran diterangi pada kanta galvanometer, pesongan galvanometer mengubah pancaran laser. Oleh itu, pancaran laser boleh mengimbas sebarang trajektori dalam medan pandangan pengimbasan melalui sistem galvanometer.
Komponen utama sistem pengimbasan galvanometer ialah kolimator pengembangan rasuk, kanta pemfokusan, galvanometer pengimbasan dua paksi XY, papan kawalan dan sistem perisian komputer hos. Galvanometer pengimbasan terutamanya merujuk kepada dua kepala pengimbasan galvanometer XY, yang dipacu oleh motor servo salingan berkelajuan tinggi. Sistem servo paksi dwi memacu galvanometer pengimbasan paksi dwi XY untuk memesongkan masing-masing di sepanjang paksi-X dan paksi-Y dengan menghantar isyarat arahan kepada motor servo paksi-X dan paksi-Y. Dengan cara ini, melalui pergerakan gabungan kanta cermin dua paksi XY, sistem kawalan boleh menukar isyarat melalui papan galvanometer mengikut templat grafik pratetap perisian komputer hos mengikut laluan yang ditetapkan, dan bergerak pantas pada satah bahan kerja untuk membentuk trajektori pengimbasan.
5.1.2 Pengelasan sambungan kimpalan galvanometer:
1. Kanta pengimbasan pemfokusan hadapan
Mengikut hubungan kedudukan antara kanta pemfokusan dan galvanometer laser, mod pengimbasan galvanometer boleh dibahagikan kepada pengimbasan pemfokusan hadapan (Rajah 1 di bawah) dan pengimbasan pemfokusan pemfokusan belakang (Rajah 2 di bawah). Disebabkan oleh kewujudan perbezaan laluan optik apabila pancaran laser dipesongkan ke kedudukan yang berbeza (jarak penghantaran pancaran adalah berbeza), permukaan fokus laser semasa proses pengimbasan mod pemfokusan sebelumnya adalah permukaan hemisfera, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kiri. Kaedah pengimbasan pasca-fokus ditunjukkan dalam gambar di sebelah kanan. Kanta objektif ialah kanta pelan-F. Cermin pelan-F mempunyai reka bentuk optik khas. Dengan memperkenalkan pembetulan optik, permukaan fokus hemisfera pancaran laser boleh dilaraskan kepada rata. Pengimbasan pasca-fokus terutamanya sesuai untuk aplikasi yang memerlukan ketepatan pemprosesan yang tinggi dan julat pemprosesan yang kecil, seperti penandaan laser, kimpalan mikrostruktur laser, dsb.
2.Kanta pengimbasan pemfokusan belakang
Apabila kawasan pengimbasan meningkat, apertur kanta f-theta juga meningkat. Disebabkan oleh batasan teknikal dan bahan, kanta f-theta berapertur besar sangat mahal dan penyelesaian ini tidak diterima. Sistem pengimbasan galvanometer hadapan kanta objektif yang digabungkan dengan robot enam paksi merupakan penyelesaian yang agak berdaya maju, yang boleh mengurangkan pergantungan pada peralatan galvanometer, mempunyai tahap ketepatan sistem yang tinggi, dan mempunyai keserasian yang baik. Penyelesaian ini telah diguna pakai oleh kebanyakan penyepadu. Diguna pakai, sering dirujuk sebagai kimpalan penerbangan. Kimpalan busbar modul, termasuk pembersihan tiang, mempunyai aplikasi penerbangan, yang boleh meningkatkan lebar pemprosesan secara fleksibel dan cekap.
Galvanometer 3.3D:
Tidak kira sama ada ia pengimbasan fokus hadapan atau pengimbasan fokus belakang, fokus pancaran laser tidak boleh dikawal untuk pemfokusan dinamik. Bagi mod pengimbasan fokus hadapan, apabila bahan kerja yang hendak diproses kecil, kanta pemfokusan mempunyai julat kedalaman fokus tertentu, jadi ia boleh melakukan pengimbasan fokus dengan format kecil. Walau bagaimanapun, apabila satah yang hendak diimbas besar, titik berhampiran pinggir akan berada di luar fokus dan tidak boleh difokuskan pada permukaan bahan kerja yang hendak diproses kerana ia melebihi julat kedalaman fokus laser. Oleh itu, apabila pancaran laser dikehendaki difokuskan dengan baik pada mana-mana kedudukan pada satah pengimbasan dan medan pandangan adalah besar, penggunaan kanta panjang fokus tetap tidak dapat memenuhi keperluan pengimbasan. Sistem pemfokusan dinamik ialah satu set sistem optik yang panjang fokusnya boleh berubah mengikut keperluan. Oleh itu, penyelidik mencadangkan penggunaan kanta pemfokusan dinamik untuk mengimbangi perbezaan laluan optik, dan menggunakan kanta cekung (pengembang pancaran) untuk bergerak secara linear di sepanjang paksi optik untuk mengawal kedudukan fokus dan mencapai Permukaan yang hendak diproses mengimbangi secara dinamik perbezaan laluan optik pada kedudukan yang berbeza. Berbanding dengan galvanometer 2D, komposisi galvanometer 3D terutamanya menambah "sistem optik paksi-Z", supaya galvanometer 3D boleh mengubah kedudukan fokus secara bebas semasa proses kimpalan dan melakukan kimpalan permukaan melengkung ruang, tanpa perlu menukar pembawa seperti alat mesin, dan sebagainya seperti galvanometer 2D. Ketinggian robot digunakan untuk melaraskan kedudukan fokus kimpalan.
Masa siaran: 23 Mei 2024
