Лазер гальванометрийн танилцуулга

Лазер гальванометр гэж нэрлэгддэг лазер сканнер нь XY оптик сканнерын толгой, электрон хөтөч өсгөгч, оптик тусгал линзээс бүрдэнэ. Компьютерийн хянагчаас өгсөн дохио нь оптик сканнерын толгойг жолоодлогын өсгөгчийн хэлхээгээр дамжуулж, XY хавтгайд лазер туяаны хазайлтыг хянадаг. Энгийнээр хэлэхэд гальванометр нь лазерын үйлдвэрлэлд ашиглагддаг сканнерийн гальванометр юм. Түүний мэргэжлийн нэр томъёог өндөр хурдны сканнерийн гальванометр Galvo сканнерын систем гэж нэрлэдэг. Гальванометр гэж нэрлэгддэг амперметрийг бас нэрлэж болно. Түүний дизайны санаа нь амперметрийн дизайны аргыг бүрэн дагаж мөрддөг. Линз нь зүүг сольж, датчикийн дохио нь компьютерийн удирдлагатай -5V-5V эсвэл -10V-+10V тогтмол гүйдлийн дохиогоор солигддог. , урьдчилан тодорхойлсон үйлдлийг дуусгах. Эргэдэг толин тусгалыг сканнердах системийн нэгэн адил энэхүү ердийн хяналтын систем нь эргүүлэх толь ашигладаг. Үүний ялгаа нь энэхүү линзийг жолооддог stepper моторыг servo мотороор сольсон явдал юм. Энэхүү хяналтын системд байрлал мэдрэгчийг ашигладаг. Сөрөг санал хүсэлтийн гогцооны дизайны санаа нь системийн нарийвчлалыг баталгаажуулж, сканнердах хурд, бүхэл системийн байршлын нарийвчлал нь шинэ түвшинд хүрдэг. Гальванометрийн сканнерын тэмдэглэгээний толгой нь голчлон XY сканнерийн толь, талбайн линз, гальванометр болон компьютерийн хяналттай тэмдэглэгээний програм хангамжаас бүрдэнэ. Өөр өөр лазер долгионы уртын дагуу тохирох оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгох. Холбогдох сонголтууд нь лазер туяа тэлэгч, лазер гэх мэтийг агуулдаг. Лазерын үзүүлэх системд оптик сканнерын долгионы хэлбэр нь вектор хайлт бөгөөд системийн сканнердах хурд нь лазерын хэв маягийн тогтвортой байдлыг тодорхойлдог. Сүүлийн жилүүдэд сканнердах хурд нь 45,000 цэг/секундэд хүрсэн өндөр хурдны сканнерууд бүтээгдсэн нь нарийн төвөгтэй лазер хөдөлгөөнт дүрсийг үзүүлэх боломжтой болсон.

5.1 Лазер гальванометрийн гагнуурын холбоос

5.1.1 Гальванометрийн гагнуурын холбоосын тодорхойлолт, найрлага:

Коллимацын төвлөрөх толгой нь механик төхөөрөмжийг тулгуур тавцан болгон ашигладаг. Механик төхөөрөмж нь нааш цааш хөдөлж, янз бүрийн траекторийн гагнуурын гагнуурыг гүйцэтгэдэг. Гагнуурын нарийвчлал нь идэвхжүүлэгчийн нарийвчлалаас хамаардаг тул нарийвчлал багатай, хариу үйлдэл хийх хурд удаан, инерци ихтэй байдаг. Гальванометрийн сканнерын систем нь линзийг хазайлгахын тулд хөдөлгүүрийг ашигладаг. Хөдөлгүүр нь тодорхой гүйдлээр хөдөлдөг бөгөөд өндөр нарийвчлалтай, бага инерцитэй, хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг зэрэг давуу талтай. Гальванометрийн линз дээр цацрагийг гэрэлтүүлэх үед гальванометрийн хазайлт нь лазер туяаг өөрчилдөг. Тиймээс лазер туяа нь гальванометрийн системээр дамжуулан сканнердах талбайн аль ч траекторийг сканнердах боломжтой.

Гальванометрийн сканнерын системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цацраг тэлэлтийн коллиматор, фокусын линз, XY хоёр тэнхлэгт сканнердах гальванометр, хяналтын самбар, компьютерийн програм хангамжийн систем юм. Сканнердах гальванометр нь ихэвчлэн өндөр хурдны поршений серво мотороор удирддаг XY гальванометрийн сканнерын хоёр толгойг хэлдэг. Хос тэнхлэгт серво систем нь X ба Y тэнхлэгт серво мотор руу командын дохио илгээж, X тэнхлэгт сканнердсан гальванометрийг X тэнхлэг болон Y тэнхлэгийн дагуу тус тус хазайлгахад хүргэдэг. Ийм байдлаар XY хоёр тэнхлэгт толин тусгал линзний хосолсон хөдөлгөөнөөр хяналтын систем нь гальванометрийн самбараар дамжуулан дохиог тохируулсан замын дагуу үндсэн компьютерийн програм хангамжийн урьдчилан тогтоосон график загварт нийцүүлэн хувиргаж, хурдан хөдөлж чадна. сканнердах траекторийг бүрдүүлэх ажлын хэсгийн хавтгай.

5.1.2 Гальванометрийн гагнуурын холболтын ангилал:

1. Урд фокустай сканнерийн линз

Фокуслах линз ба лазер гальванометрийн байрлалын хамаарлын дагуу гальванометрийн сканнерийн горимыг урд анхаарлаа төвлөрүүлэх сканнер (доорх 1-р зураг) болон арын фокустай сканнердах (доорх зураг 2) гэж хувааж болно. Лазерын туяа өөр өөр байрлал руу хазайсан үед (цацраг дамжуулах зай өөр) оптик замын ялгаа байдаг тул өмнөх фокусын горимыг сканнердах явцад лазерын фокусын гадаргуу нь зүүн талын зурагт үзүүлсэн шиг хагас бөмбөрцөг гадаргуу юм. Фокусын дараах скан хийх аргыг баруун талд байгаа зурагт үзүүлэв. Объектив линз нь F хэлбэрийн линз юм. F-төлөвлөгөөний толь нь тусгай оптик дизайнтай. Оптик залруулга нэвтрүүлснээр лазер туяаны хагас бөмбөрцгийн фокусын гадаргууг тэгш болгож тохируулж болно. Фокусын дараах сканнер нь ихэвчлэн лазер тэмдэглэгээ, лазерын бичил бүтцийн гагнуур гэх мэт өндөр нарийвчлалтай, жижиг боловсруулалтын хүрээ шаарддаг програмуудад тохиромжтой.

2.Арын фокустай сканнерийн линз

Сканнердах талбай ихсэх тусам f-theta линзний апертур мөн нэмэгддэг. Техникийн болон материалын хязгаарлалтаас шалтгаалан том диафрагмын f-theta линз нь маш үнэтэй бөгөөд энэ шийдлийг хүлээн зөвшөөрдөггүй. Зургаан тэнхлэгт роботтой хослуулсан объектив линзний урд гальванометрийн сканнерын систем нь гальванометрийн тоног төхөөрөмжөөс хамаарлыг бууруулж, системийн өндөр нарийвчлалтай, сайн нийцтэй харьцангуй боломжийн шийдэл юм. Энэ шийдлийг ихэнх интеграторууд баталсан. Батлах, ихэвчлэн нислэгийн гагнуур гэж нэрлэдэг. Модуль шинийн гагнуур, түүний дотор шон цэвэрлэх нь нислэгийн хэрэглээтэй тул боловсруулалтын өргөнийг уян хатан, үр ашигтайгаар нэмэгдүүлэх боломжтой.

3.3D гальванометр:

Урд чиглэсэн сканнер эсвэл ар тал руу чиглэсэн сканнердсан эсэхээс үл хамааран лазер туяаны фокусыг динамик фокусыг хянах боломжгүй юм. Урд фокусын сканнерын горимын хувьд боловсруулах ажлын хэсэг бага байх үед фокусын линз нь тодорхой фокусын гүнтэй байдаг тул жижиг форматтай фокусын сканнер хийх боломжтой. Гэсэн хэдий ч сканнердах онгоц том бол захын ойролцоох цэгүүд нь фокусгүй байх бөгөөд лазерын фокусын гүнээс хэтэрсэн тул боловсруулах ажлын хэсгийн гадаргуу дээр төвлөрөх боломжгүй болно. Тиймээс, лазер туяа нь сканнердах хавтгай дээрх аль ч байрлалд сайн төвлөрөх шаардлагатай бөгөөд харах талбар нь том бол тогтмол фокусын урттай линз ашиглах нь сканнердах шаардлагыг хангаж чадахгүй. Динамик фокусын систем нь шаардлагатай бол фокусын уртыг өөрчлөх боломжтой оптик системийн багц юм. Тиймээс судлаачид оптик замын зөрүүг нөхөхийн тулд динамик фокусын линз ашиглахыг санал болгож байгаа бөгөөд фокусын байрлалыг хянахын тулд оптик тэнхлэгийн дагуу шугаман хөдөлж, боловсруулах гадаргуу нь оптикийг динамикаар нөхөхөд хүрнэ. өөр өөр байрлал дахь замын ялгаа. 2D гальванометртэй харьцуулахад 3D гальванометрийн найрлагад голчлон "Z-тэнхлэгийн оптик систем"-ийг нэмж оруулснаар 3D гальванометр нь гагнуурын явцад фокусын байрлалыг чөлөөтэй өөрчилж, өөрчлөх шаардлагагүйгээр орон зайн муруй гадаргуугийн гагнуур хийх боломжтой. машин хэрэгсэл гэх мэт зөөгчийг 2D гальванометр гэх мэт. Роботын өндрийг гагнуурын фокусын байрлалыг тохируулахад ашигладаг.


Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 23-ны хооронд