레이저 검류계라고도 불리는 레이저 스캐너는 XY 광학 스캐닝 헤드, 전자 구동 증폭기 및 광학 반사 렌즈로 구성됩니다. 컴퓨터 컨트롤러에서 제공되는 신호는 구동 증폭기 회로를 통해 광학 스캐닝 헤드를 구동하여 XY 평면에서 레이저 빔의 편향을 제어합니다. 간단히 말해서 검류계는 레이저 산업에서 사용되는 스캐닝 검류계입니다. 전문 용어는 고속 스캐닝 검류계 Galvo 스캐닝 시스템이라고 합니다. 소위 검류계는 전류계라고도 합니다. 그 디자인 아이디어는 전류계의 디자인 방법을 완전히 따릅니다. 렌즈는 바늘을 대체하고 프로브의 신호는 컴퓨터로 제어되는 -5V-5V 또는 -10V-+10V DC 신호로 대체됩니다. , 미리 결정된 작업을 완료합니다. 회전 거울 스캐닝 시스템과 마찬가지로 이 일반적인 제어 시스템은 한 쌍의 수납 거울을 사용합니다. 차이점은 이 렌즈 세트를 구동하는 스테퍼 모터가 서보 모터로 대체된다는 것입니다. 이 제어 시스템에서는 위치 센서가 사용됩니다. 설계 아이디어와 네거티브 피드백 루프는 시스템의 정확성을 더욱 보장하고 전체 시스템의 스캐닝 속도와 반복 위치 정확도가 새로운 수준에 도달합니다. 검류계 스캐닝 마킹 헤드는 주로 XY 스캐닝 미러, 필드 렌즈, 검류계 및 컴퓨터 제어 마킹 소프트웨어로 구성됩니다. 다양한 레이저 파장에 따라 해당 광학 부품을 선택하십시오. 관련 옵션에는 레이저 빔 확장기, 레이저 등도 포함됩니다. 레이저 데모 시스템에서 광학 스캐닝의 파형은 벡터 스캔이며 시스템의 스캐닝 속도가 레이저 패턴의 안정성을 결정합니다. 최근에는 스캔 속도가 초당 45,000포인트에 달하는 고속 스캐너가 개발되어 복잡한 레이저 애니메이션 시연이 가능해졌습니다.
5.1 레이저 검류계 용접 조인트
5.1.1 검류계 용접 조인트의 정의 및 구성:
시준 초점 헤드는 기계 장치를 지지 플랫폼으로 사용합니다. 기계 장치는 앞뒤로 움직여 다양한 궤적 용접을 용접합니다. 용접 정밀도는 액츄에이터의 정밀도에 따라 달라지므로 정밀도가 낮고 응답 속도가 느리며 관성이 큰 등의 문제가 있습니다. 검류계 스캐닝 시스템은 모터를 사용하여 편향을 위한 렌즈를 운반합니다. 모터는 특정 전류에 의해 구동되며 높은 정밀도, 작은 관성 및 빠른 응답이라는 장점을 가지고 있습니다. 검류계 렌즈에 빔이 비추면 검류계의 편향으로 인해 레이저 빔이 변경됩니다. 따라서 레이저 빔은 검류계 시스템을 통해 스캔 시야의 모든 궤적을 스캔할 수 있습니다.
검류계 스캐닝 시스템의 주요 구성 요소는 빔 확장 콜리메이터, 초점 렌즈, XY 2축 스캐닝 검류계, 제어 보드 및 호스트 컴퓨터 소프트웨어 시스템입니다. 스캐닝 검류계는 주로 고속 왕복 서보 모터에 의해 구동되는 두 개의 XY 검류계 스캐닝 헤드를 나타냅니다. 이중 축 서보 시스템은 X 및 Y축 서보 모터에 명령 신호를 보내 XY 이중 축 스캐닝 검류계를 구동하여 각각 X축 및 Y축을 따라 편향되도록 합니다. 이러한 방식으로 XY 2축 미러 렌즈의 결합된 움직임을 통해 제어 시스템은 설정된 경로에 따라 호스트 컴퓨터 소프트웨어의 미리 설정된 그래픽 템플릿에 따라 검류계 보드를 통해 신호를 변환하고 신속하게 이동할 수 있습니다. 스캐닝 궤적을 형성하는 공작물 평면.
5.1.2 검류계 용접 조인트의 분류:
1. 전면 초점 스캐닝 렌즈
포커싱 렌즈와 레이저 검류계 사이의 위치 관계에 따라 검류계의 스캐닝 모드는 전면 포커싱 스캐닝(아래 그림 1)과 후면 포커싱 포커싱 스캐닝(아래 그림 2)으로 나눌 수 있습니다. 레이저 빔이 다른 위치로 편향될 때(빔 전송 거리가 다름) 광학 경로 차이가 존재하기 때문에 이전 초점 모드 스캐닝 과정에서 레이저 초점 표면은 왼쪽 그림과 같이 반구형 표면입니다. 포스트 포커스 스캐닝 방법은 오른쪽 그림과 같습니다. 대물렌즈는 F플랜 렌즈입니다. F 평면 거울은 특별한 광학 설계를 가지고 있습니다. 광학 보정을 도입하면 레이저 빔의 반구형 초점 표면을 평평하게 조정할 수 있습니다. 포스트 포커스 스캐닝은 레이저 마킹, 레이저 미세 구조 용접 등과 같이 높은 처리 정확도와 작은 처리 범위가 필요한 응용 분야에 주로 적합합니다.
2.후방 초점 스캐닝 렌즈
스캔 영역이 증가하면 f-theta 렌즈의 조리개도 증가합니다. 기술적, 재료적 한계로 인해 조리개가 큰 f-theta 렌즈는 매우 비싸며 이 솔루션은 허용되지 않습니다. 6축 로봇과 결합된 대물 렌즈 전면 검류계 스캐닝 시스템은 검류계 장비에 대한 의존도를 줄일 수 있고 상당한 시스템 정확도를 가지며 호환성이 좋은 비교적 실현 가능한 솔루션입니다. 이 솔루션은 대부분의 통합업체에서 채택되었습니다. 종종 비행 용접이라고 불리는 채택. 폴 청소를 포함한 모듈 부스바의 용접에는 가공 폭을 유연하고 효율적으로 늘릴 수 있는 플라이트 애플리케이션이 있습니다.
3.3D 검류계:
전면 초점 스캐닝이든 후면 초점 스캐닝이든 관계없이 동적 포커싱을 위해 레이저 빔의 초점을 제어할 수 없습니다. 전면 초점 스캐닝 모드의 경우, 가공할 작업물이 작을 때 포커싱 렌즈가 일정한 초점 깊이 범위를 가지므로 작은 포맷으로 집중 스캐닝을 수행할 수 있습니다. 그러나 스캔할 평면이 크면 주변 근처의 지점이 초점에서 벗어나 레이저 초점의 깊이 범위를 초과하기 때문에 가공할 공작물 표면에 초점을 맞출 수 없습니다. 따라서 레이저 빔이 스캐닝 평면의 어느 위치에나 잘 집중되어야 하고 시야가 넓은 경우 고정 초점 거리 렌즈를 사용하면 스캐닝 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 동적 포커싱 시스템은 필요에 따라 초점 거리를 변경할 수 있는 광학 시스템 세트입니다. 따라서 연구자들은 광 경로차를 보상하기 위해 동적 집속 렌즈를 사용하고, 광축을 따라 선형으로 이동하는 오목 렌즈(빔 확장기)를 사용하여 초점 위치를 제어하고 처리할 표면이 광학을 동적으로 보상하도록 제안합니다. 다른 위치에서의 경로 차이. 2D 검류계와 비교하여 3D 검류계의 구성에는 주로 "Z축 광학 시스템"이 추가되어 3D 검류계는 용접 공정 중에 초점 위치를 자유롭게 변경하고 변경할 필요 없이 공간 곡면 용접을 수행할 수 있습니다. 2D 검류계와 같은 공작 기계 등의 캐리어. 로봇의 높이는 용접 초점 위치를 조정하는 데 사용됩니다.
게시 시간: 2024년 5월 23일
