Коллимациялық фокустау басы тірек платформасы ретінде механикалық құрылғыны пайдаланады және әртүрлі траекториялары бар дәнекерлеуді жүзеге асыру үшін механикалық құрылғы арқылы алға-артқа қозғалады. Дәнекерлеу дәлдігі жетектің дәлдігіне байланысты, сондықтан төмен дәлдік, баяу жауап беру жылдамдығы және үлкен инерция сияқты мәселелер туындайды. Гальванометрді сканерлеу жүйесі линзаны бұру үшін қозғалтқышты пайдаланады. Қозғалтқыш белгілі бір токпен басқарылады және жоғары дәлдік, аз инерция және жылдам жауап беру артықшылықтарына ие. Жарық сәулесі гальванометр линзасына сәулелендірілгенде, гальванометрдің бұрылуы лазер сәулесінің шағылу бұрышын өзгертеді. Сондықтан лазер сәулесі гальванометр жүйесі арқылы сканерлеу өрісіндегі кез келген траекторияны сканерлей алады. Роботты дәнекерлеу жүйесінде қолданылатын тік бас осы принципке негізделген қолданба болып табылады.
Негізгі компоненттерігальванометр сканерлеу жүйесісәулені кеңейту коллиматоры, фокустау линзасы, XY екі осьті сканерлеу гальванометрі, басқару тақтасы және хост компьютерінің бағдарламалық жүйесі. Сканерлеу гальванометрі негізінен жоғары жылдамдықты өзара серво қозғалтқыштармен басқарылатын екі XY гальванометр сканерлеу бастарын білдіреді. Қос осьті серво жүйесі X және Y осьті серво қозғалтқыштарына командалық сигналдар жіберу арқылы XY екі осьті сканерлеу гальванометрін сәйкесінше X осі және Y осі бойымен ауытқуға бағыттайды. Осылайша, XY екі осьті айна линзасының біріккен қозғалысы арқылы басқару жүйесі хост компьютерінің бағдарламалық жасақтамасының алдын ала орнатылған графикасының үлгісіне және белгіленген жол режиміне сәйкес гальванометр тақтасы арқылы сигналды түрлендіре алады және сканерлеу траекториясын қалыптастыру үшін дайындаманың жазықтығында тез қозғала алады.
,
Фокустау линзасы мен лазерлік гальванометр арасындағы позициялық байланысқа сәйкес, гальванометрдің сканерлеу режимін алдыңғы фокустау сканерлеуі (сол жақ сурет) және кері фокустау сканерлеуі (оң жақ сурет) болып бөлуге болады. Лазер сәулесі әртүрлі позицияларға ауытқыған кезде оптикалық жол айырмашылығының болуына байланысты (сәуленің өту қашықтығы әртүрлі), алдыңғы фокустау сканерлеу процесіндегі лазерлік фокустық жазықтық сол жақ суретте көрсетілгендей жарты шар тәрізді қисық бет болып табылады. Артқы фокустау сканерлеу әдісі оң жақ суретте көрсетілген, онда объективті линза жалпақ өрісті линза болып табылады. Жалпақ өрісті линзаның арнайы оптикалық дизайны бар.
Оптикалық түзетуді енгізу арқылы лазер сәулесінің жарты шар тәрізді фокальды жазықтығын жазықтыққа реттеуге болады. Артқы фокустау сканерлеуі негізінен өңдеу дәлдігінің жоғары талаптары мен өңдеу диапазоны аз қолданбаларға, мысалы, лазерлік белгілеу, лазерлік микроқұрылымды дәнекерлеу және т.б. үшін жарамды. Сканерлеу аймағы ұлғайған сайын линзаның диафрагмасы да артады. Техникалық және материалдық шектеулерге байланысты үлкен диафрагмалы фленстердің бағасы өте қымбат, және бұл шешім қабылданбайды. Объектив линзасының алдындағы гальванометрлік сканерлеу жүйесінің және алты осьті роботтың үйлесімі гальванометр жабдықтарына тәуелділікті азайта алатын және жүйенің дәлдігі мен жақсы үйлесімділігінің айтарлықтай дәрежесіне ие бола алатын мүмкін шешім болып табылады. Бұл шешімді көптеген интеграторлар қабылдады, ол көбінесе ұшатын дәнекерлеу деп аталады. Модуль шиналарын дәнекерлеу, соның ішінде полюсті тазалау, өңдеу форматын икемді және тиімді түрде арттыра алатын ұшатын қолданбаларға ие.
Алдыңғы фокусты сканерлеу немесе артқы фокусты сканерлеу болсын, лазер сәулесінің фокусын динамикалық фокустау үшін басқару мүмкін емес. Алдыңғы фокусты сканерлеу режимінде өңделетін дайындама кішкентай болған кезде, фокустау линзасының белгілі бір фокустық тереңдік диапазоны болады, сондықтан ол фокустау сканерлеуін шағын форматпен орындай алады. Дегенмен, сканерленетін жазықтық үлкен болған кезде, шеткі нүктелер фокустан тыс болады және өңделетін дайындама бетіне фокусталмайды, себебі ол лазердің фокустық тереңдігінің жоғарғы және төменгі шекараларынан асады. Сондықтан, лазер сәулесінің сканерлеу жазықтығындағы кез келген жерде жақсы фокусталуы қажет болғанда және көру өрісі үлкен болғанда, бекітілген фокустық ұзындықтағы линзаны пайдалану сканерлеу талаптарына сай келмейді.
Динамикалық фокустау жүйесі - фокустық ұзындығын қажетінше өзгертуге болатын оптикалық жүйе. Сондықтан, оптикалық жол айырмашылығын өтеу үшін динамикалық фокустау линзасын пайдалану арқылы ойыс линза (сәуле кеңейткіші) фокустау орнын басқару үшін оптикалық ось бойымен сызықтық қозғалады, осылайша әртүрлі позицияларда өңделетін беттің оптикалық жол айырмашылығының динамикалық өтемақысына қол жеткізіледі. 2D гальванометрмен салыстырғанда, 3D гальванометр құрамы негізінен «Z осі оптикалық жүйесін» қосады, бұл 3D гальванометрге дәнекерлеу процесінде фокустық орнын еркін өзгертуге және кеңістіктік иілген бетті дәнекерлеуді орындауға мүмкіндік береді, бұл үшін 2D гальванометр сияқты станок немесе робот сияқты тасымалдаушының биіктігін өзгерту арқылы дәнекерлеу фокусының орнын реттеу қажет емес.
Динамикалық фокустау жүйесі дефокустау мөлшерін, нүкте өлшемін өзгерте алады, Z осінің фокусын реттеуді және үш өлшемді өңдеуді жүзеге асыра алады.
Жұмыс қашықтығы линзаның ең алдыңғы механикалық шетінен объективтің фокальды жазықтығына немесе сканерлеу жазықтығына дейінгі қашықтық ретінде анықталады. Мұны объективтің тиімді фокальды қашықтығымен (EFL) шатастырмаңыз. Бұл негізгі жазықтықтан, бүкіл линза жүйесі сынады деп есептелетін гипотетикалық жазықтықтан оптикалық жүйенің фокальды жазықтығына дейін өлшенеді.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 4 маусым
