Kepala pemfokusan kolimat menggunakan peranti mekanikal sebagai platform sokongan, dan bergerak ke depan dan ke belakang melalui peranti mekanikal untuk mencapai kimpalan kimpalan dengan trajektori 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 memesongkan kanta. Motor digerakkan oleh arus tertentu dan mempunyai kelebihan ketepatan yang tinggi, inersia yang kecil, dan tindak balas yang pantas. Apabila pancaran cahaya disinari pada kanta galvanometer, pesongan galvanometer mengubah sudut pantulan pancaran laser. Oleh itu, pancaran laser boleh mengimbas sebarang trajektori dalam medan pandangan pengimbasan melalui sistem galvanometer. Kepala menegak yang digunakan dalam sistem kimpalan robotik adalah aplikasi berdasarkan prinsip ini.
Komponen utama bagisistem pengimbasan galvanometeradalah 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 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 dan mod laluan yang ditetapkan, dan bergerak dengan cepat pada satah bahan kerja untuk membentuk trajektori pengimbasan.
、
Mengikut hubungan kedudukan antara kanta pemfokusan dan galvanometer laser, mod pengimbasan galvanometer boleh dibahagikan kepada pengimbasan pemfokusan hadapan (gambar kiri) dan pengimbasan pemfokusan belakang (gambar kanan). Disebabkan oleh kewujudan perbezaan laluan optik apabila pancaran laser terpesong ke kedudukan yang berbeza (jarak penghantaran pancaran berbeza), satah fokus laser dalam proses pengimbasan pemfokusan sebelumnya ialah permukaan melengkung hemisfera, seperti yang ditunjukkan dalam rajah kiri. Kaedah pengimbasan pemfokusan belakang ditunjukkan dalam rajah kanan, di mana kanta objektif ialah kanta medan rata. Kanta medan rata mempunyai reka bentuk optik khas.
Dengan memperkenalkan pembetulan optik, satah fokus hemisfera pancaran laser boleh dilaraskan kepada satah. Pengimbasan pemfokusan belakang terutamanya sesuai untuk aplikasi dengan keperluan ketepatan pemprosesan yang tinggi dan julat pemprosesan yang kecil, seperti penandaan laser, kimpalan mikrostruktur laser, dan sebagainya. Apabila kawasan pengimbasan meningkat, apertur kanta juga meningkat. Disebabkan oleh batasan teknikal dan bahan, harga flens apertur besar sangat mahal, dan penyelesaian ini tidak diterima. Gabungan sistem pengimbasan galvanometer di hadapan kanta objektif dan robot enam paksi adalah penyelesaian yang boleh dilaksanakan yang boleh mengurangkan pergantungan pada peralatan galvanometer, dan boleh mempunyai tahap ketepatan sistem yang tinggi dan keserasian yang baik. Penyelesaian ini telah diguna pakai oleh kebanyakan penyepadu, yang sering dipanggil kimpalan terbang. Kimpalan busbar modul, termasuk pembersihan tiang, mempunyai aplikasi terbang, yang boleh meningkatkan format pemprosesan secara fleksibel dan cekap.
Sama ada 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 adalah kecil, kanta pemfokusan mempunyai julat kedalaman fokus tertentu, jadi ia boleh melakukan pengimbasan pemfokusan dengan format kecil. Walau bagaimanapun, apabila satah yang hendak diimbas adalah besar, titik berhampiran pinggir akan berada di luar fokus dan tidak boleh difokuskan pada permukaan bahan kerja yang hendak diproses kerana ia melebihi had atas dan bawah 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 sistem optik yang panjang fokusnya boleh diubah mengikut keperluan. Oleh itu, dengan menggunakan kanta pemfokusan dinamik untuk mengimbangi perbezaan laluan optik, kanta cekung (pengembang pancaran) bergerak secara linear di sepanjang paksi optik untuk mengawal kedudukan fokus, sekali gus mencapai pampasan dinamik perbezaan laluan optik permukaan yang akan diproses pada kedudukan yang berbeza. Berbanding dengan galvanometer 2D, komposisi galvanometer 3D terutamanya menambah "sistem optik paksi-Z", yang membolehkan galvanometer 3D menukar kedudukan fokus secara bebas semasa proses kimpalan dan melakukan kimpalan permukaan melengkung ruang, tanpa perlu melaraskan kedudukan fokus kimpalan dengan menukar ketinggian pembawa seperti alat mesin atau robot seperti galvanometer 2D.
Sistem pemfokusan dinamik boleh mengubah jumlah defokus, mengubah saiz titik, merealisasikan pelarasan fokus paksi-Z dan pemprosesan tiga dimensi.
Jarak kerja ditakrifkan sebagai jarak dari tepi mekanikal paling hadapan kanta ke satah fokus atau satah imbasan objektif. Berhati-hati agar tidak mengelirukan ini dengan panjang fokus berkesan (EFL) objektif. Ini diukur dari satah utama, satah hipotetikal di mana keseluruhan sistem kanta diandaikan membias, ke satah fokus sistem optik.
Masa siaran: 04 Jun 2024
