De collimerende focusseerkop gebruikt een mechanisch apparaat als ondersteunend platform en beweegt heen en weer door het mechanische apparaat om lassen met verschillende trajecten te bereiken. De lasnauwkeurigheid hangt af van de nauwkeurigheid van de actuator, dus er zijn problemen zoals lage nauwkeurigheid, lage reactiesnelheid en grote traagheid. Het galvanometerscansysteem gebruikt een motor om de lens af te buigen. De motor wordt aangedreven door een bepaalde stroom en heeft de voordelen van hoge nauwkeurigheid, kleine traagheid en snelle respons. Wanneer de lichtstraal op de galvanometerlens wordt gestraald, verandert de afbuiging van de galvanometer de reflectiehoek van de laserstraal. Daarom kan de laserstraal elk traject in het scanveld door het galvanometersysteem scannen. De verticale kop die in het robotlassysteem wordt gebruikt, is een toepassing die op dit principe is gebaseerd.
De belangrijkste componenten van degalvanometer scansysteemzijn de bundelexpansiecollimator, focusseerlens, XY twee-assige scangalvanometer, besturingskaart en hostcomputersoftwaresysteem. De scannende galvanometer verwijst voornamelijk naar de twee XY-galvanometerscankoppen, die worden aangedreven door snelle heen en weer bewegende servomotoren. Het dubbelassige servosysteem drijft de XY dubbelassige scangalvanometer aan om respectievelijk langs de X-as en Y-as af te buigen door opdrachtsignalen naar de X- en Y-asservomotoren te sturen. Op deze manier kan het besturingssysteem, door de gecombineerde beweging van de XY-spiegellens met twee assen, het signaal via het galvanometerbord omzetten volgens het sjabloon van de vooraf ingestelde grafische weergave van de hostcomputersoftware en de ingestelde padmodus, en snel bewegen op het vlak van het werkstuk om een scantraject te vormen.
、
Afhankelijk van de positionele relatie tussen de focusseringslens en de lasergalvanometer, kan de scanmodus van de galvanometer worden onderverdeeld in scannen aan de voorzijde (linkerafbeelding) en scannen aan de achterkant (rechterafbeelding). Vanwege het bestaan van optische padverschillen wanneer de laserstraal naar verschillende posities afbuigt (de transmissieafstand van de straal is anders), is het laserbrandpuntsvlak in het vorige focusseringsscanproces een halfbolvormig gebogen oppervlak, zoals weergegeven in de linkerfiguur. De backfocusserende scanmethode wordt weergegeven in de rechter figuur, waarbij de objectieflens een vlakke veldlens is. De vlakveldlens heeft een speciaal optisch ontwerp.
Door het introduceren van optische correctie kan het halfbolvormige brandpuntsvlak van de laserstraal worden aangepast aan een vlak. Scannen met backfocus is vooral geschikt voor toepassingen met hoge verwerkingsnauwkeurigheidseisen en een klein verwerkingsbereik, zoals lasermarkeren, lasermicrostructuurlassen, enz. Naarmate het scangebied groter wordt, neemt ook de opening van de lens toe. Vanwege technische en materiële beperkingen is de prijs van flensen met een grote opening erg duur, en deze oplossing wordt niet geaccepteerd. De combinatie van het galvanometerscansysteem vóór de objectieflens en een robot met zes assen is een haalbare oplossing die de afhankelijkheid van de galvanometerapparatuur kan verminderen en een aanzienlijke mate van systeemnauwkeurigheid en goede compatibiliteit kan hebben. Deze oplossing is door de meeste integrators overgenomen en wordt vaak vliegend lassen genoemd. Het lassen van de modulerail, inclusief het reinigen van de paal, kent vliegende toepassingen, waardoor het verwerkingsformaat flexibel en efficiënt kan worden vergroot.
Of het nu gaat om front-focus scannen of achter-focus scannen, de focus van de laserstraal kan niet worden geregeld voor dynamische scherpstelling. Voor de frontfocus-scanmodus, wanneer het te bewerken werkstuk klein is, heeft de focusseringslens een bepaald focusdieptebereik, zodat deze focusseringsscans met een klein formaat kan uitvoeren. Wanneer het te scannen vlak echter groot is, zullen de punten nabij de omtrek onscherp zijn en kunnen ze niet worden scherpgesteld op het oppervlak van het te bewerken werkstuk, omdat dit de boven- en ondergrenzen van de brandpuntsdiepte van de laser overschrijdt. Daarom kan het gebruik van een lens met vaste brandpuntsafstand niet voldoen aan de scanvereisten wanneer de laserbundel op elke positie op het scanvlak goed gefocusseerd moet zijn en het gezichtsveld groot is.
Het dynamische focussysteem is een optisch systeem waarvan de brandpuntsafstand indien nodig kan worden gewijzigd. Door een dynamische focusseringslens te gebruiken om het optische padverschil te compenseren, beweegt de concave lens (bundelexpander) lineair langs de optische as om de focuspositie te regelen, waardoor een dynamische compensatie van het optische padverschil van het te bewerken oppervlak wordt bereikt op verschillende posities. Vergeleken met de 2D-galvanometer voegt de 3D-galvanometersamenstelling voornamelijk een “Z-as optisch systeem” toe, waardoor de 3D-galvanometer de focuspositie tijdens het lasproces vrij kan veranderen en ruimtelijk gebogen oppervlaktelassen kan uitvoeren, zonder de noodzaak om het lassen aan te passen focuspositie door de hoogte van de drager te veranderen, zoals de werktuigmachine of robot, zoals de 2D-galvanometer.
Het dynamische focussysteem kan de mate van onscherpte wijzigen, de spotgrootte wijzigen, focusaanpassing op de Z-as realiseren en driedimensionale verwerking.
De werkafstand wordt gedefinieerd als de afstand van de voorste mechanische rand van de lens tot het brandpuntsvlak of scanvlak van het objectief. Zorg ervoor dat u dit niet verwart met de effectieve brandpuntsafstand (EFL) van het objectief. Dit wordt gemeten vanaf het hoofdvlak, een hypothetisch vlak waarin wordt aangenomen dat het gehele lenssysteem breekt, tot het brandpuntsvlak van het optische systeem.
Posttijd: 04-jun-2024
