Introduzzjoni għall-galvanometru tal-lejżer

Skaner tal-lejżer, imsejjaħ ukoll galvanometru tal-lejżer, jikkonsisti minn ras tal-iskannjar ottiku XY, amplifikatur tas-sewqan elettroniku u lenti tar-riflessjoni ottika. Is-sinjal ipprovdut mill-kontrollur tal-kompjuter imexxi r-ras tal-iskannjar ottiku permezz taċ-ċirkwit tal-amplifikatur tas-sewqan, u b'hekk jikkontrolla d-deflessjoni tar-raġġ tal-lejżer fil-pjan XY. Fi kliem sempliċi, il-galvanometru huwa galvanometru tal-iskannjar użat fl-industrija tal-lejżer. It-terminu professjonali tiegħu jissejjaħ galvanometru tal-iskannjar b'veloċità għolja (sistema ta' skannjar Galvo). L-hekk imsejjaħ galvanometru jista' jissejjaħ ukoll ammetru. L-idea tad-disinn tiegħu ssegwi kompletament il-metodu tad-disinn ta' ammetru. Il-lenti tissostitwixxi l-labra, u s-sinjal tas-sonda jiġi sostitwit b'sinjal DC ta' -5V-5V jew -10V-+10V ikkontrollat ​​mill-kompjuter, biex titlesta l-azzjoni predeterminata. Bħas-sistema tal-iskannjar tal-mera li ddur, din is-sistema ta' kontroll tipika tuża par ta' mirja li jiġbdu lura. Id-differenza hija li l-mutur stepper li jmexxi dan is-sett ta' lentijiet jiġi sostitwit b'mutur servo. F'din is-sistema ta' kontroll, jintuża sensur tal-pożizzjoni. L-idea tad-disinn ta' linja ta' feedback negattiv tiżgura aktar l-eżattezza tas-sistema, u l-veloċità tal-iskannjar u l-eżattezza tal-pożizzjonament ripetut tas-sistema kollha jilħqu livell ġdid. Ir-ras tal-immarkar tal-iskannjar tal-galvanometru hija magħmula prinċipalment minn mera tal-iskannjar XY, lenti tal-kamp, ​​galvanometru u softwer tal-immarkar ikkontrollat ​​mill-kompjuter. Agħżel il-komponenti ottiċi korrispondenti skont it-tul ta' mewġ differenti tal-lejżer. Għażliet relatati jinkludu wkoll espansuri tar-raġġ tal-lejżer, lejżers, eċċ. Fis-sistema ta' dimostrazzjoni tal-lejżer, il-forma tal-mewġa tal-iskannjar ottiku hija skannjar vettorjali, u l-veloċità tal-iskannjar tas-sistema tiddetermina l-istabbiltà tal-mudell tal-lejżer. Fi snin reċenti, ġew żviluppati skanners b'veloċità għolja, b'veloċitajiet tal-iskannjar li jilħqu 45,000 punt/sekonda, li jagħmluha possibbli li jintwerew animazzjonijiet kumplessi tal-lejżer.

5.1 Ġonta tal-iwweldjar bil-galvanometru bil-lejżer

5.1.1 Definizzjoni u kompożizzjoni ta' ġonta tal-iwweldjar bil-galvanometru:

Ir-ras tal-iffukar tal-kollimazzjoni tuża apparat mekkaniku bħala pjattaforma ta' appoġġ. L-apparat mekkaniku jiċċaqlaq 'il quddiem u lura biex jikseb l-iwweldjar ta' weldjaturi ta' trajettorji differenti. Il-preċiżjoni tal-iwweldjar tiddependi fuq il-preċiżjoni tal-attwatur, għalhekk hemm problemi bħal preċiżjoni baxxa, veloċità ta' rispons bil-mod, u inerzja kbira. Is-sistema tal-iskannjar tal-galvanometru tuża mutur biex iġorr il-lenti għad-deflessjoni. Il-mutur huwa mmexxi minn ċertu kurrent u għandu l-vantaġġi ta' preċiżjoni għolja, inerzja żgħira, u rispons veloċi. Meta r-raġġ ikun imdawwal fuq il-lenti tal-galvanometru, id-deflessjoni tal-galvanometru tbiddel ir-raġġ tal-lejżer. Għalhekk, ir-raġġ tal-lejżer jista' jiskennja kwalunkwe trajettorja fil-kamp viżiv tal-iskannjar permezz tas-sistema tal-galvanometru.

Il-komponenti ewlenin tas-sistema tal-iskannjar tal-galvanometru huma kollimatur tal-espansjoni tar-raġġ, lenti tal-iffukar, galvanometru tal-iskannjar b'żewġ assi XY, bord tal-kontroll u sistema tas-softwer tal-kompjuter ospitanti. Il-galvanometru tal-iskannjar jirreferi prinċipalment għaż-żewġ irjus tal-iskannjar tal-galvanometru XY, li huma mmexxija minn servo motors reċiprokanti b'veloċità għolja. Is-sistema servo b'żewġ assi tmexxi l-galvanometru tal-iskannjar b'żewġ assi XY biex jiddevja tul l-assi X u l-assi Y rispettivament billi tibgħat sinjali ta' kmand lis-servo motors tal-assi X u Y. B'dan il-mod, permezz tal-moviment ikkombinat tal-lenti tal-mera b'żewġ assi XY, is-sistema ta' kontroll tista' tikkonverti s-sinjal permezz tal-bord tal-galvanometru skont il-mudell grafiku predefinit tas-softwer tal-kompjuter ospitanti skont il-mogħdija stabbilita, u tiċċaqlaq malajr fuq il-pjan tal-biċċa tax-xogħol biex tifforma trajettorja tal-iskannjar.

5.1.2 Klassifikazzjoni tal-ġonot tal-iwweldjar bil-galvanometru:

1. Lenti tal-iskannjar li tiffoka minn quddiem

Skont ir-relazzjoni pożizzjonali bejn il-lenti tal-iffukar u l-galvanometru tal-lejżer, il-modalità tal-iskennjar tal-galvanometru tista' tinqasam fi skennjar b'iffukar minn quddiem (Figura 1 hawn taħt) u skennjar b'iffukar minn wara (Figura 2 hawn taħt). Minħabba l-eżistenza ta' differenza fil-passaġġ ottiku meta r-raġġ tal-lejżer jiġi devjat għal pożizzjonijiet differenti (id-distanza tat-trażmissjoni tar-raġġ hija differenti), il-wiċċ fokali tal-lejżer matul il-proċess preċedenti tal-iskennjar tal-modalità tal-iffukar huwa wiċċ emisferiku, kif muri fil-figura tax-xellug. Il-metodu tal-iskennjar wara l-iffukar huwa muri fl-istampa fuq il-lemin. Il-lenti oġġettiva hija lenti F-plan. Il-mera F-plan għandha disinn ottiku speċjali. Bl-introduzzjoni ta' korrezzjoni ottika, il-wiċċ fokali emisferiku tar-raġġ tal-lejżer jista' jiġi aġġustat għal ċatt. L-iskennjar wara l-iffukar huwa prinċipalment adattat għal applikazzjonijiet li jeħtieġu preċiżjoni għolja fl-ipproċessar u firxa żgħira ta' proċessar, bħal immarkar bil-lejżer, iwweldjar bil-mikrostruttura tal-lejżer, eċċ.

2.Lenti tal-iskannjar li tiffoka fuq wara

Hekk kif tiżdied iż-żona tal-iskannjar, tiżdied ukoll l-apertura tal-lenti f-theta. Minħabba limitazzjonijiet tekniċi u materjali, il-lentijiet f-theta b'apertura kbira huma għaljin ħafna u din is-soluzzjoni mhijiex aċċettata. Is-sistema tal-iskannjar tal-galvanometru ta' quddiem tal-lenti oġġettiva flimkien mar-robot ta' sitt assi hija soluzzjoni relattivament fattibbli, li tista' tnaqqas id-dipendenza fuq it-tagħmir tal-galvanometru, għandha grad konsiderevoli ta' preċiżjoni tas-sistema, u għandha kompatibilità tajba. Din is-soluzzjoni ġiet adottata mill-biċċa l-kbira tal-integraturi. L-adozzjoni, ħafna drabi msejħa wweldjar bit-titjir. L-iwweldjar tal-busbar tal-modulu, inkluż it-tindif tal-arblu, għandu applikazzjonijiet tat-titjir, li jistgħu jżidu l-wisa' tal-ipproċessar b'mod flessibbli u effiċjenti.

Galvanometru 3.3D:

Irrispettivament minn jekk hux skennjar iffukat minn quddiem jew minn wara, il-fokus tar-raġġ tal-lejżer ma jistax jiġi kkontrollat ​​għal fokus dinamiku. Għall-modalità ta' skennjar b'fokus minn quddiem, meta l-biċċa tax-xogħol li trid tiġi pproċessata tkun żgħira, il-lenti tal-fokus għandha ċerta firxa ta' fond fokali, għalhekk tista' twettaq skennjar iffukat b'format żgħir. Madankollu, meta l-pjan li jrid jiġi skennjat ikun kbir, il-punti ħdejn il-periferija ma jkunux iffukati u ma jistgħux jiġu ffukati fuq il-wiċċ tal-biċċa tax-xogħol li trid tiġi pproċessata minħabba li jaqbeż il-firxa tal-fond tal-fokus tal-lejżer. Għalhekk, meta r-raġġ tal-lejżer ikun meħtieġ li jkun iffukat sew fi kwalunkwe pożizzjoni fuq il-pjan tal-iskennjar u l-kamp viżiv ikun kbir, l-użu ta' lenti b'tul fokali fiss ma jistax jissodisfa r-rekwiżiti tal-iskennjar. Is-sistema ta' fokus dinamiku hija sett ta' sistemi ottiċi li t-tul fokali tagħhom jista' jinbidel kif meħtieġ. Għalhekk, ir-riċerkaturi jipproponu li jużaw lenti ta' fokus dinamiku biex jikkumpensaw għad-differenza fil-passaġġ ottiku, u jużaw lenti konkava (espansur tar-raġġ) biex jiċċaqalqu linearment tul l-assi ottiku biex jikkontrollaw il-pożizzjoni tal-fokus u jiksbu l-wiċċ li jrid jiġi pproċessat jikkumpensa dinamikament għad-differenza fil-passaġġ ottiku f'pożizzjonijiet differenti. Meta mqabbel mal-galvanometru 2D, il-kompożizzjoni tal-galvanometru 3D iżżid prinċipalment "sistema ottika tal-assi Z", sabiex il-galvanometru 3D ikun jista' jibdel liberament il-pożizzjoni tal-fokus matul il-proċess tal-iwweldjar u jwettaq iwweldjar tal-wiċċ mgħawweġ spazjali, mingħajr il-ħtieġa li jibdel it-trasportatur bħal għodda tal-magni, eċċ. bħall-galvanometru 2D. L-għoli tar-robot jintuża biex jaġġusta l-pożizzjoni tal-fokus tal-iwweldjar.