Лазерлік гальванометр деп те аталатын лазерлік сканер XY оптикалық сканерлеу басынан, электронды жетек күшейткішінен және оптикалық шағылыстыру линзасынан тұрады.Компьютер контроллері беретін сигнал жетекші күшейткіш тізбегі арқылы оптикалық сканерлеу басын жүргізеді, осылайша XY жазықтығында лазер сәулесінің ауытқуын басқарады.Қарапайым тілмен айтқанда, гальванометр лазерлік өнеркәсіпте қолданылатын сканерлеуші гальванометр болып табылады.Оның кәсіби термині жоғары жылдамдықты сканерлеу гальванометрі Galvo сканерлеу жүйесі деп аталады.Гальванометр деп аталатынды амперметр деп те атауға болады.Оның дизайн идеясы амперметрді жобалау әдісіне толығымен сәйкес келеді.Объектив инені ауыстырады, ал зонд сигналы компьютермен басқарылатын -5В-5В немесе -10В-+10В тұрақты ток сигналымен ауыстырылады., алдын ала белгіленген әрекетті аяқтау үшін.Айналмалы айна сканерлеу жүйесі сияқты, бұл типтік басқару жүйесі жұп тартылатын айналарды пайдаланады.Айырмашылығы мынада, бұл линзалар жинағын басқаратын қадамдық қозғалтқыш сервомотормен ауыстырылады.Бұл басқару жүйесінде позиция сенсоры пайдаланылады. Теріс кері байланыс циклінің дизайн идеясы одан әрі жүйенің дәлдігін қамтамасыз етеді, ал сканерлеу жылдамдығы мен бүкіл жүйенің қайталанатын позициялау дәлдігі жаңа деңгейге жетеді.Гальванометрді сканерлеу таңбалау басы негізінен XY сканерлеу айнасынан, өріс линзасынан, гальванометрден және компьютермен басқарылатын таңбалау бағдарламалық құралынан тұрады.Әртүрлі лазер толқын ұзындығына сәйкес сәйкес оптикалық компоненттерді таңдаңыз.Қатысты опциялар сонымен қатар лазер сәулесін кеңейткіштерді, лазерлерді және т.б. қамтиды. Лазерлік демонстрациялық жүйеде оптикалық сканерлеудің толқын пішіні векторлық сканерлеу болып табылады және жүйенің сканерлеу жылдамдығы лазер үлгісінің тұрақтылығын анықтайды.Соңғы жылдары сканерлеу жылдамдығы секундына 45 000 нүктеге жететін, күрделі лазерлік анимацияларды көрсетуге мүмкіндік беретін жоғары жылдамдықты сканерлер жасалды.
5.1 Лазерлік гальванометрмен дәнекерлеу қосылысы
5.1.1 Гальванометрмен дәнекерлеу қосылысының анықтамасы және құрамы:
Коллимациялық фокустау басы тірек платформасы ретінде механикалық құрылғыны пайдаланады.Механикалық құрылғы әртүрлі траекториялық дәнекерлеуді дәнекерлеуге қол жеткізу үшін алға және артқа жылжиды.Дәнекерлеу дәлдігі жетектің дәлдігіне байланысты, сондықтан төмен дәлдік, баяу жауап беру жылдамдығы және үлкен инерция сияқты мәселелер бар.Гальванометрді сканерлеу жүйесі линзаны ауытқу үшін тасымалдау үшін қозғалтқышты пайдаланады.Қозғалтқыш белгілі бір токпен қозғалады және жоғары дәлдік, шағын инерция және жылдам әрекет етудің артықшылықтарына ие.Гальванометр линзасында сәуле жарықтандырылған кезде гальванометрдің ауытқуы лазер сәулесін өзгертеді.Сондықтан лазер сәулесі гальванометр жүйесі арқылы сканерлеу өрісіндегі кез келген траекторияны сканерлей алады.
Гальванометрді сканерлеу жүйесінің негізгі құрамдас бөліктері сәулені кеңейту коллиматоры, фокустау линзасы, XY екі осьті сканерлеу гальванометрі, басқару тақтасы және негізгі компьютердің бағдарламалық жүйесі болып табылады.Сканерлеуші гальванометр негізінен жоғары жылдамдықты поршеньді сервоқозғалтқыштармен басқарылатын екі XY гальванометр сканерлеу бастарына жатады.Қос осьті сервожүйе X және Y осі сервоқозғалтқыштарына пәрмен сигналдарын жіберу арқылы сәйкесінше X осі және Y осі бойымен ауытқу үшін XY қос осьті сканерлеу гальванометрін басқарады.Осылайша, XY екі осьті айна линзасының біріктірілген қозғалысы арқылы басқару жүйесі орнатылған жолға сәйкес негізгі компьютер бағдарламалық жасақтамасының алдын ала орнатылған графикалық үлгісіне сәйкес гальванометр тақтасы арқылы сигналды түрлендіре алады және жылдам қозғала алады. сканерлеу траекториясын қалыптастыру үшін дайындама жазықтығы.
5.1.2 Гальванометрмен дәнекерлеу қосылыстарының жіктелуі:
1. Алдыңғы фокустауды сканерлеу линзасы
Фокустау линзасы мен лазерлік гальванометр арасындағы позициялық қатынасқа сәйкес, гальванометрдің сканерлеу режимі алдыңғы фокустау сканерлеуі (төмендегі 1-сурет) және артқы фокустауды фокустау сканерлеуі (төмендегі 2-сурет) болып бөлінеді.Лазер сәулесі әртүрлі позицияларға ауытқыған кезде (сәулені беру қашықтығы әртүрлі) оптикалық жол айырмашылығының болуына байланысты алдыңғы фокустау режимін сканерлеу процесі кезінде лазердің фокустық беті сол жақ суретте көрсетілгендей жарты шар тәрізді бет болып табылады.Фокустан кейінгі сканерлеу әдісі оң жақтағы суретте көрсетілген.Объективті линза - бұл F жоспарлы линза.F-план айнасы арнайы оптикалық дизайнға ие.Оптикалық түзетуді енгізу арқылы лазер сәулесінің жарты шарлық фокустық бетін тегіс етіп реттеуге болады.Фокустан кейінгі сканерлеу негізінен жоғары өңдеу дәлдігін және шағын өңдеу диапазонын қажет ететін қолданбалар үшін қолайлы, мысалы, лазерлік таңбалау, лазерлік микроқұрылымды дәнекерлеу және т.б.
2.Артқы фокустау сканерлеу линзасы
Сканерлеу аймағы ұлғайған сайын f-тета линзасының апертурасы да артады.Техникалық және материалдық шектеулерге байланысты үлкен апертуралы f-тета линзалары өте қымбат және бұл шешім қабылданбайды.Алты осьті роботпен біріктірілген объективті линзаның алдыңғы гальванометрін сканерлеу жүйесі салыстырмалы түрде мүмкін шешім болып табылады, ол гальванометр жабдығына тәуелділікті азайтады, жүйелік дәлдіктің айтарлықтай дәрежесіне ие және жақсы үйлесімділікке ие.Бұл шешімді көптеген интеграторлар қабылдады.Қабылдау, жиі ұшу дәнекерлеу деп аталады.Модуль шинасын дәнекерлеу, соның ішінде полюстерді тазалау, өңдеудің енін икемді және тиімді түрде арттыра алатын ұшу қолданбаларына ие.
3.3D гальванометр:
Алдыңғы бағдарланған сканерлеу немесе артқа бағытталған сканерлеу екеніне қарамастан, лазер сәулесінің фокусын динамикалық фокустау үшін басқару мүмкін емес.Алдыңғы фокусты сканерлеу режимі үшін өңделетін дайындама кішкентай болғанда, фокустау объективінде белгілі бір фокустық тереңдік диапазоны болады, сондықтан ол шағын форматпен фокусталған сканерлеуді орындай алады.Дегенмен, сканерленетін жазықтық үлкен болғанда, шеткі аймаққа жақын нүктелер фокустан тыс болады және өңделетін дайындаманың бетіне фокустау мүмкін емес, себебі ол лазер фокусының тереңдік ауқымынан асып түседі.Сондықтан, лазер сәулесінің сканерлеу жазықтығының кез келген орнында жақсы фокусталуы талап етілсе және көру өрісі үлкен болса, тіркелген фокустық ұзындық линзасын пайдалану сканерлеу талаптарына сәйкес келмейді.Динамикалық фокустау жүйесі - бұл қажетінше фокустық ұзындығы өзгеретін оптикалық жүйелердің жиынтығы.Сондықтан зерттеушілер оптикалық жолдың айырмашылығын өтеу үшін динамикалық фокустау линзасын пайдалануды және фокус позициясын басқару және өңдеуге арналған бет оптикалық динамикалық түрде өтеуге қол жеткізу үшін оптикалық ось бойымен сызықты қозғалу үшін ойыс линзаны (сәуле кеңейткіш) пайдалануды ұсынады. әртүрлі позициялардағы жол айырмашылығы.2D гальванометрімен салыстырғанда, 3D гальванометрінің құрамы негізінен «Z осінің оптикалық жүйесін» қосады, осылайша 3D гальванометр дәнекерлеу процесінде фокус орнын еркін өзгерте алады және өзгертуді қажет етпей, кеңістіктік қисық дәнекерлеуді орындай алады. 2D гальванометр сияқты станок сияқты тасымалдаушы және т.б.Роботтың биіктігі дәнекерлеу фокусының орнын реттеу үшін қолданылады.
Хабарлама уақыты: 23 мамыр 2024 ж
