시준 초점 헤드는 기계 장치를 지지 플랫폼으로 사용하고 기계 장치를 통해 앞뒤로 이동하여 다양한 궤적을 가진 용접을 용접합니다. 용접 정밀도는 액츄에이터의 정밀도에 따라 달라지므로 정밀도가 낮고 응답 속도가 느리며 관성이 큰 등의 문제가 있습니다. 검류계 스캐닝 시스템은 모터를 사용하여 렌즈를 편향시킵니다. 모터는 특정 전류에 의해 구동되며 높은 정확도, 작은 관성 및 빠른 응답이라는 장점을 가지고 있습니다. 검류계 렌즈에 광선이 조사되면 검류계의 편향에 따라 레이저 광선의 반사 각도가 변경됩니다. 따라서 레이저 빔은 검류계 시스템을 통해 스캔 시야의 모든 궤적을 스캔할 수 있습니다. 로봇 용접 시스템에 사용되는 수직 헤드는 이 원리를 기반으로 한 응용 프로그램입니다.
주요 구성 요소는검류계 스캐닝 시스템빔 확장 콜리메이터, 포커싱 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 X축 및 Y축 서보 모터에 명령 신호를 보내 XY 이중 축 스캐닝 검류계를 구동하여 각각 X축과 Y축을 따라 편향되도록 합니다. 이러한 방식으로 XY 2축 미러 렌즈의 결합된 움직임을 통해 제어 시스템은 호스트 컴퓨터 소프트웨어의 사전 설정된 그래픽 템플릿과 설정된 경로 모드에 따라 검류계 보드를 통해 신호를 변환하고 신속하게 이동할 수 있습니다. 스캐닝 궤적을 형성하기 위해 공작물의 평면에.
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포커싱 렌즈와 레이저 검류계의 위치 관계에 따라 검류계의 스캐닝 모드는 전면 포커싱 스캐닝(왼쪽 그림)과 백 포커싱 스캐닝(오른쪽 그림)으로 나눌 수 있습니다. 레이저 빔이 다른 위치로 편향될 때(빔 전송 거리가 다름) 광학 경로 차이가 존재하기 때문에 이전 포커싱 스캐닝 과정에서 레이저 초점면은 왼쪽 그림과 같이 반구형 곡면입니다. 백포커스 스캐닝 방식은 오른쪽 그림과 같으며, 대물렌즈는 플랫 필드 렌즈입니다. 플랫 필드 렌즈는 특별한 광학 설계를 가지고 있습니다.
광학 보정을 도입함으로써 레이저 빔의 반구형 초점면을 평면으로 조정할 수 있습니다. 백 포커싱 스캐닝은 주로 레이저 마킹, 레이저 미세 구조 용접 등과 같이 처리 정확도가 높고 처리 범위가 작은 응용 분야에 적합합니다. 스캐닝 영역이 증가하면 렌즈의 조리개도 증가합니다. 기술적, 재료적 한계로 인해 대구경 렌즈의 가격은 매우 비싸며 이 솔루션은 받아들여지지 않습니다. 대물렌즈 앞의 검류계 스캐닝 시스템과 6축 로봇의 결합은 검류계 장비에 대한 의존도를 줄이고 상당한 수준의 시스템 정확도와 우수한 호환성을 가질 수 있는 실현 가능한 솔루션입니다. 이 솔루션은 종종 플라잉 용접이라고 불리는 대부분의 통합업체에서 채택되었습니다. 폴 청소를 포함한 모듈 버스바 용접에는 플라잉 애플리케이션이 있어 처리 형식을 유연하고 효율적으로 늘릴 수 있습니다.
전면 초점 스캐닝이든 후면 초점 스캐닝이든 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 포커싱 스캐닝을 수행할 수 있습니다. 그러나 스캔할 평면이 큰 경우 주변 근처의 점은 레이저 초점 깊이의 상한 및 하한을 초과하기 때문에 초점이 맞지 않고 처리할 공작물의 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 시스템입니다. 따라서 Dynamic Focusing Lens를 사용하여 광로차를 보상함으로써 오목렌즈(Beam Expander)가 광축을 따라 선형적으로 이동하여 초점 위치를 제어함으로써 피처리면의 광로차를 동적으로 보상합니다. 다른 위치에. 2D 검류계와 비교하여 3D 검류계 구성에는 주로 "Z축 광학 시스템"이 추가되어 3D 검류계가 용접 공정 중에 초점 위치를 자유롭게 변경하고 용접을 조정할 필요 없이 공간 곡면 용접을 수행할 수 있습니다. 2D 검류계와 같이 공작기계나 로봇 등 캐리어의 높이를 변경하여 초점 위치를 조정합니다.
동적 포커싱 시스템은 디포커스 양을 변경하고, 스폿 크기를 변경하고, Z축 초점 조정 및 3차원 처리를 실현할 수 있습니다.
작동 거리는 렌즈의 가장 앞쪽에 있는 기계적 가장자리부터 대물렌즈의 초점면 또는 스캔 평면까지의 거리로 정의됩니다. 이를 대물렌즈의 유효 초점 거리(EFL)와 혼동하지 않도록 주의하십시오. 이는 전체 렌즈 시스템이 굴절되는 것으로 가정되는 가상 평면인 기본 평면에서 광학 시스템의 초점 평면까지 측정됩니다.
게시 시간: 2024년 6월 4일
