De collimerende focusseerkop gebruikt een mechanisch apparaat als ondersteuningsplatform en beweegt heen en weer over dit apparaat om lassen met verschillende trajecten te realiseren. De lasnauwkeurigheid is afhankelijk van de nauwkeurigheid van de actuator, waardoor er problemen kunnen ontstaan zoals een lage nauwkeurigheid, een trage reactiesnelheid en een grote inertie. Het galvanometersysteem gebruikt een motor om de lens te buigen. De motor wordt aangedreven door een bepaalde stroom en heeft als voordelen een hoge nauwkeurigheid, een kleine inertie en een snelle reactie. Wanneer de lichtstraal op de galvanometerlens valt, verandert de afbuiging van de galvanometer de reflectiehoek van de laserstraal. Hierdoor kan de laserstraal elk traject binnen het scanveld aftasten met behulp van het galvanometersysteem. De verticale kop die in robotlassystemen wordt gebruikt, is een toepassing die op dit principe is gebaseerd.
De belangrijkste onderdelen van degalvanometer scansysteemDe componenten bestaan uit een bundelverbredingscollimator, een focuslens, een XY-twee-assige scangalvanometer, een besturingskaart en een hostcomputersoftware. De scangalvanometer bestaat hoofdzakelijk uit twee XY-scankoppen, die worden aangedreven door snelle heen-en-weergaande servomotoren. Het twee-assige servosysteem stuurt de XY-twee-assige scangalvanometer aan om respectievelijk langs de X-as en de Y-as te bewegen door commando's naar de X- en Y-as servomotoren te sturen. Op deze manier kan het besturingssysteem, door de gecombineerde beweging van de XY-twee-assige spiegellens, het signaal via de galvanometerkaart omzetten volgens de vooraf ingestelde grafische weergave in de hostcomputersoftware en de ingestelde padmodus, en snel over het vlak van het werkstuk bewegen om een scantraject te vormen.
、
Afhankelijk van de positie van de focuslens en de lasergalvanometer kan de scanmodus van de galvanometer worden onderverdeeld in frontfocusscanning (linker afbeelding) en backfocusscanning (rechter afbeelding). Door het verschil in optische padlengte wanneer de laserstraal naar verschillende posities afbuigt (de transmissieafstand van de straal is verschillend), is het laserfocusvlak in het eerste focusscanproces een halfrond gebogen oppervlak, zoals weergegeven in de linker afbeelding. De backfocusscanmethode wordt weergegeven in de rechter afbeelding, waarbij de objectieflens een vlakveldlens is. De vlakveldlens heeft een speciaal optisch ontwerp.
Door optische correctie toe te passen, kan het halfronde brandvlak van de laserstraal worden aangepast tot een vlak. Scannen met terugfocussering is vooral geschikt voor toepassingen met hoge eisen aan de verwerkingsnauwkeurigheid en een klein verwerkingsbereik, zoals lasermarkering, laserlassen van microstructuren, enz. Naarmate het scanbereik groter wordt, neemt ook de lensopening toe. Vanwege technische en materiaalkundige beperkingen zijn lenzen met een grote opening erg duur, waardoor deze oplossing niet acceptabel is. De combinatie van een galvanometerscansysteem vóór de objectieflens en een zesassige robot is een haalbare oplossing die de afhankelijkheid van de galvanometerapparatuur kan verminderen en een aanzienlijke mate van systeemnauwkeurigheid en goede compatibiliteit kan bieden. Deze oplossing wordt door de meeste systeemintegratoren toegepast en wordt vaak 'vliegend lassen' genoemd. Het lassen van de modulebusbar, inclusief het reinigen van de pool, kan met vliegend lassen worden uitgevoerd, waardoor het verwerkingsbereik flexibel en efficiënt kan worden vergroot.
Of het nu gaat om scannen met voorfocus of met achterfocus, de focus van de laserstraal kan niet dynamisch worden geregeld. Bij scannen met voorfocus is het mogelijk om, wanneer het te bewerken werkstuk klein is, met een focuslens met een bepaalde scherptediepte te scannen op kleine formaten. Echter, wanneer het te scannen vlak groot is, zullen punten aan de rand onscherp zijn en kan er niet scherp op het oppervlak van het werkstuk worden gefocust, omdat de boven- en ondergrens van de laserfocusdiepte worden overschreden. Daarom is het gebruik van een lens met een vaste brandpuntsafstand niet voldoende wanneer een scherpe focus op elke positie in het scanvlak vereist is en het gezichtsveld groot is.
Het dynamische focussysteem is een optisch systeem waarvan de brandpuntsafstand naar behoefte kan worden aangepast. Door gebruik te maken van een dynamische focuslens om het optische padverschil te compenseren, beweegt de concave lens (bundelvergroter) lineair langs de optische as om de focuspositie te regelen. Hierdoor wordt een dynamische compensatie van het optische padverschil van het te bewerken oppervlak op verschillende posities bereikt. In vergelijking met de 2D-galvanometer voegt de 3D-galvanometer voornamelijk een "Z-as optisch systeem" toe. Dit maakt het mogelijk om de focuspositie tijdens het lasproces vrij te veranderen en ruimtelijk gebogen oppervlakken te lassen, zonder dat de focuspositie hoeft te worden aangepast door de hoogte van de drager, zoals een machine of robot, te veranderen, zoals bij de 2D-galvanometer.
Het dynamische scherpstelsysteem kan de mate van onscherpte aanpassen, de spotgrootte wijzigen, scherpstellen langs de Z-as en driedimensionale bewerkingen uitvoeren.
De werkafstand wordt gedefinieerd als de afstand van de voorste mechanische rand van de lens tot het brandvlak of scanvlak van het objectief. Let op dat u dit niet verwart met de effectieve brandpuntsafstand (EFL) van het objectief. Deze wordt gemeten vanaf het hoofdplano, een hypothetisch vlak waarin het gehele lenssysteem naar verwachting breekt, tot het brandvlak van het optische systeem.
Geplaatst op: 4 juni 2024
