Skaneri me lazer, i quajtur edhe galvanometër me lazer, përbëhet nga një kokë skanimi optik XY, një amplifikator elektronik dhe një lente reflektimi optik. Sinjali i ofruar nga kontrolluesi i kompjuterit e drejton kokën e skanimit optik përmes qarkut të amplifikatorit të drejtimit, duke kontrolluar kështu devijimin e rrezes së lazerit në planin XY. Thënë thjesht, galvanometri është një galvanometër skanimi që përdoret në industrinë e lazerit. Termi i tij profesional quhet galvanometër skanimi me shpejtësi të lartë, sistem skanimi Galvo. I ashtuquajturi galvanometër mund të quhet edhe ampermetër. Ideja e tij e projektimit ndjek plotësisht metodën e projektimit të një ampermetri. Lentet zëvendësojnë gjilpërën dhe sinjali i sondës zëvendësohet nga një sinjal -5V-5V ose -10V-+10V DC i kontrolluar nga kompjuteri, për të përfunduar veprimin e paracaktuar. Ashtu si sistemi i skanimit me pasqyrë rrotulluese, ky sistem tipik kontrolli përdor një palë pasqyra tërheqëse. Dallimi është se motori hap pas hapi që drejton këtë grup lentesh zëvendësohet nga një servomotor. Në këtë sistem kontrolli, përdoret një sensor pozicioni. Ideja e projektimit të një lak reagimi negativ siguron më tej saktësinë e sistemit, dhe shpejtësia e skanimit dhe saktësia e pozicionimit të përsëritur të të gjithë sistemit arrijnë një nivel të ri. Koka e shënjimit të skanimit të galvanometrit përbëhet kryesisht nga pasqyra e skanimit XY, lentet e fushës, galvanometri dhe softueri i shënjimit të kontrolluar nga kompjuteri. Zgjidhni komponentët optikë përkatës sipas gjatësive të ndryshme të valëve të lazerit. Opsionet e lidhura përfshijnë gjithashtu zgjerues të rrezeve të lazerit, lazerë, etj. Në sistemin e demonstrimit me lazer, forma e valës së skanimit optik është një skanim vektorial, dhe shpejtësia e skanimit të sistemit përcakton stabilitetin e modelit të lazerit. Në vitet e fundit, janë zhvilluar skanerë me shpejtësi të lartë, me shpejtësi skanimi që arrijnë 45,000 pikë/sekondë, duke bërë të mundur demonstrimin e animacioneve komplekse të lazerit.
5.1 Lidhje saldimi me galvanometër lazeri
5.1.1 Përkufizimi dhe përbërja e bashkimit të saldimit me galvanometër:
Koka e fokusimit të kolimacionit përdor një pajisje mekanike si platformë mbështetëse. Pajisja mekanike lëviz para dhe mbrapa për të arritur saldimin e saldimeve me trajektore të ndryshme. Saktësia e saldimit varet nga saktësia e aktivizuesit, kështu që ka probleme të tilla si saktësia e ulët, shpejtësia e ngadaltë e reagimit dhe inercia e madhe. Sistemi i skanimit të galvanometrit përdor një motor për të mbajtur lentet për devijim. Motori drejtohet nga një rrymë e caktuar dhe ka avantazhet e saktësisë së lartë, inercisë së vogël dhe reagimit të shpejtë. Kur rrezja ndriçohet në lentet e galvanometrit, devijimi i galvanometrit ndryshon rrezen lazer. Prandaj, rrezja lazer mund të skanojë çdo trajektore në fushën e shikimit të skanimit përmes sistemit të galvanometrit.
Komponentët kryesorë të sistemit të skanimit të galvanometrit janë kolimatori i zgjerimit të rrezes, lentja e fokusimit, galvanometri i skanimit me dy boshte XY, bordi i kontrollit dhe sistemi i softuerit të kompjuterit pritës. Galvanometri i skanimit i referohet kryesisht dy kokave të skanimit të galvanometrit XY, të cilat vihen në lëvizje nga servomotorë me reciprocitet me shpejtësi të lartë. Sistemi servo me dy boshte e drejton galvanometrin e skanimit me dy boshte XY për të devijuar përgjatë boshtit X dhe boshtit Y përkatësisht duke dërguar sinjale komande te servomotorët me dy boshte XY. Në këtë mënyrë, nëpërmjet lëvizjes së kombinuar të lentes pasqyruese me dy boshte XY, sistemi i kontrollit mund ta konvertojë sinjalin përmes bordit të galvanometrit sipas shabllonit grafik të paracaktuar të softuerit të kompjuterit pritës sipas rrugës së caktuar, dhe të lëvizë shpejt në planin e pjesës së punës për të formuar një trajektore skanimi.
5.1.2 Klasifikimi i nyjeve të saldimit me galvanometër:
1. Lente skanimi me fokus të përparmë
Sipas marrëdhënies pozicionale midis lentes së fokusimit dhe galvanometrit lazer, mënyra e skanimit të galvanometrit mund të ndahet në skanim me fokusim përpara (Figura 1 më poshtë) dhe skanim me fokusim prapa (Figura 2 më poshtë). Për shkak të ekzistencës së ndryshimit të rrugës optike kur rrezja lazer devijohet në pozicione të ndryshme (distanca e transmetimit të rrezes është e ndryshme), sipërfaqja fokale e lazerit gjatë procesit të skanimit në mënyrën e mëparshme të fokusimit është një sipërfaqe hemisferike, siç tregohet në figurën e majtë. Metoda e skanimit pas fokusimit tregohet në figurën në të djathtë. Lentja objektive është një lente me plan F. Pasqyra me plan F ka një dizajn optik të veçantë. Duke futur korrigjimin optik, sipërfaqja fokale hemisferike e rrezes lazer mund të rregullohet në të sheshtë. Skanimi pas fokusimit është kryesisht i përshtatshëm për aplikime që kërkojnë saktësi të lartë përpunimi dhe një gamë të vogël përpunimi, siç është shënimi me lazer, saldimi me mikrostrukturë lazeri, etj.
2.Lente skanimi me fokus të pasmë
Ndërsa zona e skanimit rritet, rritet edhe apertura e lentes f-theta. Për shkak të kufizimeve teknike dhe materiale, lentet f-theta me aperturë të madhe janë shumë të shtrenjta dhe kjo zgjidhje nuk pranohet. Sistemi i skanimit të galvanometrit të përparmë me lente objektivi i kombinuar me robotin me gjashtë boshte është një zgjidhje relativisht e realizueshme, e cila mund të zvogëlojë varësinë nga pajisjet e galvanometrit, ka një shkallë të konsiderueshme saktësie të sistemit dhe ka kompatibilitet të mirë. Kjo zgjidhje është miratuar nga shumica e integruesve. Adoptohet, shpesh i referuar si saldim fluturues. Saldimi i shufrave të modulit, duke përfshirë pastrimin e poleve, ka aplikime fluturuese, të cilat mund të rrisin gjerësinë e përpunimit në mënyrë fleksibile dhe efikase.
Galvanometër 3.3D:
Pavarësisht nëse është skanim i fokusuar përpara apo i fokusuar prapa, fokusi i rrezes lazer nuk mund të kontrollohet për fokusim dinamik. Për modalitetin e skanimit me fokus përpara, kur pjesa e punës që do të përpunohet është e vogël, lentet e fokusimit kanë një gamë të caktuar thellësie fokale, kështu që mund të kryejnë skanim të fokusuar me një format të vogël. Megjithatë, kur plani që do të skanohet është i madh, pikat pranë periferisë do të jenë jashtë fokusit dhe nuk mund të fokusohen në sipërfaqen e pjesës së punës që do të përpunohet sepse tejkalon gamën e thellësisë së fokusit të lazerit. Prandaj, kur rrezja lazer kërkohet të jetë e fokusuar mirë në çdo pozicion në planin e skanimit dhe fusha e shikimit është e madhe, përdorimi i një lente me gjatësi fokale fikse nuk mund të përmbushë kërkesat e skanimit. Sistemi i fokusimit dinamik është një grup sistemesh optike, gjatësia fokale e të cilave mund të ndryshojë sipas nevojës. Prandaj, studiuesit propozojnë përdorimin e një lente fokusimi dinamik për të kompensuar ndryshimin e shtegut optik dhe përdorimin e një lente konkave (zgjerues rrezesh) për të lëvizur linearisht përgjatë boshtit optik për të kontrolluar pozicionin e fokusit dhe për të arritur që sipërfaqja që do të përpunohet të kompensojë dinamikisht ndryshimin e shtegut optik në pozicione të ndryshme. Krahasuar me galvanometrin 2D, përbërja e galvanometrit 3D shton kryesisht një "sistem optik të boshtit Z", në mënyrë që galvanometri 3D të mund të ndryshojë lirisht pozicionin e fokusit gjatë procesit të saldimit dhe të kryejë saldim me sipërfaqe të lakuar hapësinore, pa pasur nevojë të ndryshojë bartësin siç është një mjet makinerie etj., si galvanometri 2D. Lartësia e robotit përdoret për të rregulluar pozicionin e fokusit të saldimit.
Koha e postimit: 23 maj 2024
