Pemindai laser, juga disebut laser galvanometer, terdiri dari kepala pemindaian optik XY, penguat penggerak elektronik, dan lensa refleksi optik. Sinyal yang diberikan oleh pengontrol komputer menggerakkan kepala pemindai optik melalui rangkaian penguat penggerak, sehingga mengontrol defleksi sinar laser pada bidang XY. Sederhananya, galvanometer adalah galvanometer pemindai yang digunakan dalam industri laser. Istilah profesionalnya disebut sistem pemindaian galvanometer Galvo pemindaian berkecepatan tinggi. Yang disebut galvanometer juga bisa disebut amperemeter. Ide desainnya sepenuhnya mengikuti metode desain amperemeter. Lensa menggantikan jarum, dan sinyal probe digantikan oleh sinyal -5V-5V atau -10V-+10V DC yang dikendalikan komputer. , untuk menyelesaikan tindakan yang telah ditentukan. Seperti sistem pemindaian cermin berputar, sistem kontrol tipikal ini menggunakan sepasang cermin yang dapat ditarik. Bedanya, motor stepper yang menggerakkan rangkaian lensa ini digantikan oleh motor servo. Dalam sistem kontrol ini, sensor posisi digunakan. Ide desain dan loop umpan balik negatif selanjutnya memastikan keakuratan sistem, dan kecepatan pemindaian serta akurasi posisi berulang dari seluruh sistem mencapai tingkat yang baru. Kepala penandaan pemindaian galvanometer terutama terdiri dari cermin pemindaian XY, lensa lapangan, galvanometer, dan perangkat lunak penandaan yang dikendalikan komputer. Pilih komponen optik yang sesuai sesuai dengan panjang gelombang laser yang berbeda. Opsi terkait juga mencakup ekspander sinar laser, laser, dll. Dalam sistem demonstrasi laser, bentuk gelombang pemindaian optik adalah pemindaian vektor, dan kecepatan pemindaian sistem menentukan stabilitas pola laser. Dalam beberapa tahun terakhir, pemindai berkecepatan tinggi telah dikembangkan, dengan kecepatan pemindaian mencapai 45.000 titik/detik, sehingga memungkinkan untuk mendemonstrasikan animasi laser yang kompleks.
5.1 Sambungan las laser galvanometer
5.1.1 Pengertian dan komposisi sambungan las galvanometer:
Kepala pemfokusan kolimasi menggunakan perangkat mekanis sebagai platform pendukung. Perangkat mekanis bergerak maju mundur untuk mencapai pengelasan lintasan las yang berbeda. Keakuratan pengelasan tergantung pada keakuratan aktuator, sehingga terdapat permasalahan seperti akurasi yang rendah, kecepatan respon yang lambat, dan inersia yang besar. Sistem pemindaian galvanometer menggunakan motor untuk membawa lensa agar dapat dibelokkan. Motor digerakkan oleh arus tertentu dan memiliki keunggulan presisi tinggi, inersia kecil, dan respon cepat. Ketika sinar disinari pada lensa galvanometer, defleksi galvanometer mengubah sinar laser. Oleh karena itu, sinar laser dapat memindai lintasan apa pun dalam bidang pandang pemindaian melalui sistem galvanometer.
Komponen utama sistem pemindaian galvanometer adalah kolimator ekspansi berkas, lensa pemfokusan, galvanometer pemindaian dua sumbu XY, papan kontrol, dan sistem perangkat lunak komputer host. Galvanometer pemindaian terutama mengacu pada dua kepala pemindaian galvanometer XY, yang digerakkan oleh motor servo bolak-balik berkecepatan tinggi. Sistem servo sumbu ganda menggerakkan galvanometer pemindaian sumbu ganda XY untuk membelokkan masing-masing sumbu X dan sumbu Y dengan mengirimkan sinyal perintah ke motor servo sumbu X dan Y. Dengan cara ini, melalui gerakan gabungan lensa cermin dua sumbu XY, sistem kontrol dapat mengubah sinyal melalui papan galvanometer sesuai dengan templat grafik yang telah ditetapkan dari perangkat lunak komputer host sesuai dengan jalur yang ditetapkan, dan dengan cepat berpindah ke jalur yang ditentukan. bidang benda kerja untuk membentuk lintasan pemindaian.
5.1.2 Klasifikasi sambungan las galvanometer:
1. Lensa pemindai fokus depan
Menurut hubungan posisi antara lensa pemfokusan dan laser galvanometer, mode pemindaian galvanometer dapat dibagi menjadi pemindaian pemfokusan depan (Gambar 1 di bawah) dan pemindaian pemfokusan belakang (Gambar 2 di bawah). Karena adanya perbedaan jalur optik ketika sinar laser dibelokkan ke posisi berbeda (jarak transmisi sinar berbeda), permukaan fokus laser selama proses pemindaian mode pemfokusan sebelumnya adalah permukaan setengah bola, seperti yang ditunjukkan pada gambar kiri. Metode pemindaian pasca-fokus ditunjukkan pada gambar di sebelah kanan. Lensa objektifnya adalah lensa F-plan. Cermin F-plan memiliki desain optik khusus. Dengan memperkenalkan koreksi optik, permukaan fokus hemisferis sinar laser dapat disesuaikan menjadi datar. Pemindaian pasca-fokus terutama cocok untuk aplikasi yang memerlukan akurasi pemrosesan tinggi dan rentang pemrosesan kecil, seperti penandaan laser, pengelasan struktur mikro laser, dll.
2.Lensa pemindai pemfokusan belakang
Seiring bertambahnya area pemindaian, bukaan lensa f-theta juga meningkat. Karena keterbatasan teknis dan material, lensa f-theta apertur besar harganya sangat mahal dan solusi ini tidak diterima. Sistem pemindaian galvanometer depan lensa objektif yang dikombinasikan dengan robot enam sumbu merupakan solusi yang relatif layak, yang dapat mengurangi ketergantungan pada peralatan galvanometer, memiliki tingkat akurasi sistem yang cukup tinggi, dan memiliki kompatibilitas yang baik. Solusi ini telah diadopsi oleh sebagian besar integrator. Mengadopsi, sering disebut sebagai pengelasan penerbangan. Pengelasan busbar modul, termasuk pembersihan tiang, memiliki aplikasi penerbangan, yang dapat meningkatkan lebar pemrosesan secara fleksibel dan efisien.
Galvanometer 3.3D:
Terlepas dari apakah itu pemindaian fokus depan atau pemindaian fokus belakang, fokus sinar laser tidak dapat dikontrol untuk pemfokusan dinamis. Untuk mode pemindaian fokus depan, ketika benda kerja yang akan diproses berukuran kecil, lensa pemfokusan memiliki rentang kedalaman fokus tertentu, sehingga dapat melakukan pemindaian terfokus dengan format kecil. Namun bila bidang yang akan dipindai berukuran besar, titik-titik di dekat pinggiran akan tidak fokus dan tidak dapat terfokus pada permukaan benda kerja yang akan diproses karena melebihi rentang kedalaman fokus laser. Oleh karena itu, bila sinar laser harus terfokus dengan baik pada posisi mana pun pada bidang pemindaian dan bidang pandangnya besar, penggunaan lensa dengan panjang fokus tetap tidak dapat memenuhi persyaratan pemindaian. Sistem pemfokusan dinamis adalah sekumpulan sistem optik yang panjang fokusnya dapat berubah sesuai kebutuhan. Oleh karena itu, peneliti mengusulkan penggunaan lensa pemfokusan dinamis untuk mengkompensasi perbedaan jalur optik, dan menggunakan lensa cekung (beam expander) untuk bergerak secara linier sepanjang sumbu optik untuk mengontrol posisi fokus dan mencapai Permukaan yang akan diproses secara dinamis mengkompensasi optik perbedaan jalur pada posisi yang berbeda. Dibandingkan dengan galvanometer 2D, komposisi galvanometer 3D terutama menambahkan “sistem optik sumbu Z”, sehingga galvanometer 3D dapat dengan bebas mengubah posisi fokus selama proses pengelasan dan melakukan pengelasan permukaan lengkung spasial, tanpa perlu mengubahnya. pembawa seperti peralatan mesin, dll seperti galvanometer 2D. Ketinggian robot digunakan untuk mengatur posisi fokus pengelasan.
Waktu posting: 23 Mei-2024
