Лазер гальванометр гэж нэрлэгддэг лазер сканнер нь XY оптик сканнерын толгой, электрон хөтлөгч өсгөгч болон оптик тусгалын линзээс бүрдэнэ. Компьютерийн хянагчийн өгсөн дохио нь оптик сканнерын толгойг хөтлөгч өсгөгчийн хэлхээгээр дамжуулж, улмаар XY хавтгайд лазер туяаны хазайлтыг хянадаг. Энгийнээр хэлбэл гальванометр нь лазерын салбарт хэрэглэгддэг сканнерын гальванометр юм. Үүний мэргэжлийн нэр томъёог өндөр хурдны сканнерын гальванометр Galvo сканнерын систем гэж нэрлэдэг. Гальванометр гэгддэг зүйлийг амперметр гэж нэрлэж болно. Үүний дизайны санаа нь амперметрийн дизайны аргыг бүрэн дагаж мөрддөг. Линз нь зүүг сольж, датчикийн дохиог компьютерийн удирдлагатай -5V-5V эсвэл -10V-+10V DC дохиогоор сольж, урьдчилан тодорхойлсон үйлдлийг гүйцэтгэнэ. Эргэлдэгч толь сканнерын системтэй адил энэхүү ердийн хяналтын систем нь хоёр ухрах толь ашигладаг. Ялгаа нь энэ линзний багцыг хөдөлгөдөг алхам моторыг серво мотороор сольдог. Энэхүү удирдлагын системд байрлал мэдрэгчийг ашигладаг. Сөрөг санал хүсэлтийн гогцооны дизайны санаа нь системийн нарийвчлалыг улам баталгаажуулж, системийн сканнердах хурд болон давтагдсан байрлалын нарийвчлалыг шинэ түвшинд хүргэдэг. Гальванометрийн сканнердах тэмдэглэгээний толгой нь голчлон XY сканнердах толь, талбайн линз, гальванометр болон компьютерийн удирдлагатай тэмдэглэгээний програм хангамжаас бүрддэг. Өөр өөр лазер долгионы уртад тохируулан харгалзах оптик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг сонгоно. Холбогдох сонголтуудад лазер туяаны тэлэгч, лазер гэх мэт орно. Лазерын үзүүлэнгийн системд оптик сканнердах долгионы хэлбэр нь векторын сканнер бөгөөд системийн сканнердах хурд нь лазерын хэв маягийн тогтвортой байдлыг тодорхойлдог. Сүүлийн жилүүдэд өндөр хурдтай сканнеруудыг боловсруулж, сканнердах хурд нь секундэд 45,000 цэгт хүрч, нарийн төвөгтэй лазер анимацийг үзүүлэх боломжтой болсон.
5.1 Лазер гальванометрийн гагнуурын холболт
5.1.1 Гальванометрийн гагнуурын холболтын тодорхойлолт ба найрлага:
Коллимацийн фокусын толгой нь механик төхөөрөмжийг тулгуур тавцан болгон ашигладаг. Механик төхөөрөмж нь янз бүрийн траекторын гагнуурыг гагнахын тулд урагш хойш хөдөлдөг. Гагнуурын нарийвчлал нь хөдөлгүүрийн нарийвчлалаас хамаардаг тул бага нарийвчлал, удаан хариу үйлдэл үзүүлэх хурд, өндөр инерци зэрэг асуудлууд гардаг. Гальванометрийн сканнердах систем нь линзийг хазайлтын зорилгоор зөөвөрлөхийн тулд мотор ашигладаг. Моторыг тодорхой гүйдэл хөдөлгөдөг бөгөөд өндөр нарийвчлал, бага инерци, хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх давуу талуудтай. Гальванометрийн линз дээр цацраг гэрэлтэх үед гальванометрийн хазайлт нь лазер туяаг өөрчилдөг. Тиймээс лазер туяа нь гальванометрийн системээр дамжуулан сканнердах талбарт байгаа аливаа траекторийг сканнердах боломжтой.
Гальванометрийн сканнердах системийн гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цацрагийн тэлэлтийн коллиматор, фокуслах линз, XY хоёр тэнхлэгтэй сканнердах гальванометр, удирдлагын самбар болон хост компьютерийн програм хангамжийн систем юм. Сканнердах гальванометр нь голчлон өндөр хурдтай харилцан үйлчлэлцдэг серво мотороор ажилладаг хоёр XY гальванометрийн сканнердах толгойг хэлнэ. Хос тэнхлэгтэй серво систем нь X ба Y тэнхлэгийн серво мотор руу команд дохио илгээх замаар XY хос тэнхлэгтэй сканнердах гальванометрийг X тэнхлэг ба Y тэнхлэгийн дагуу тус тус хазайлгахад хүргэдэг. Ийм байдлаар XY хоёр тэнхлэгтэй толь линзийн хосолсон хөдөлгөөнөөр дамжуулан удирдлагын систем нь тогтоосон замын дагуу хост компьютерийн програм хангамжийн урьдчилан тохируулсан график загварын дагуу гальванометрийн самбараар дамжин дохиог хөрвүүлж, ажлын хэсгийн хавтгай дээр хурдан хөдөлж сканнердах траекторийг үүсгэж чадна.
5.1.2 Гальванометрийн гагнуурын холболтын ангилал:
1. Урд фокустай сканнердах линз
Фокуслах линз болон лазер гальванометрийн байрлалын хамаарлын дагуу гальванометрийн сканнердах горимыг урд фокуслах сканнердах (доорх Зураг 1) болон хойд фокуслах фокуслах сканнердах (доорх Зураг 2) гэж хувааж болно. Лазер туяа өөр өөр байрлалд хазайх үед оптик замын зөрүү байдаг тул (цацрагийн дамжуулалтын зай өөр өөр байдаг), өмнөх фокуслах горимын сканнердах процессын үед лазерын фокусын гадаргуу нь зүүн талын зурагт үзүүлсэн шиг хагас бөмбөрцөг гадаргуу юм. Фокуслах дараах сканнердах аргыг баруун талын зурагт үзүүлэв. Объектив линз нь F хавтгай линз юм. F хавтгай толь нь тусгай оптик дизайнтай. Оптик залруулгыг нэвтрүүлснээр лазер туяаны хагас бөмбөрцөг фокусын гадаргууг хавтгай болгож тохируулж болно. Фокуслах дараах сканнердах нь голчлон өндөр боловсруулалтын нарийвчлал, бага боловсруулалтын хүрээ шаарддаг хэрэглээнд тохиромжтой, тухайлбал лазер тэмдэглэгээ, лазерын микро бүтцийн гагнуур гэх мэт.
2.Арын фокусын сканнердах линз
Сканнердах талбай нэмэгдэхийн хэрээр f-theta линзний нүх мөн нэмэгддэг. Техникийн болон материалын хязгаарлалтаас шалтгаалан том нүхтэй f-theta линз нь маш үнэтэй бөгөөд энэ шийдлийг хүлээн зөвшөөрдөггүй. Зургаан тэнхлэгтэй роботтой хослуулсан объектив линзний урд гальванометрийн сканнердах систем нь харьцангуй боломжийн шийдэл бөгөөд гальванометрийн тоног төхөөрөмжөөс хамаарлыг бууруулж, системийн нарийвчлалын өндөр түвшинтэй, сайн нийцтэй байдаг. Энэ шийдлийг ихэнх интеграторууд хэрэгжүүлсэн. Үүнийг ихэвчлэн нислэгийн гагнуур гэж нэрлэдэг. Модулийн шинийг гагнах, түүний дотор шон цэвэрлэх нь нислэгийн хэрэглээтэй бөгөөд энэ нь боловсруулалтын өргөнийг уян хатан, үр ашигтайгаар нэмэгдүүлэх боломжтой.
3.3D гальванометр:
Урд фокустай сканнердах эсвэл хойд фокустай сканнердах эсэхээс үл хамааран лазер туяаны фокусыг динамик фокусын хувьд хянах боломжгүй. Урд фокустай сканнердах горимд боловсруулагдах ажлын хэсэг бага байх үед фокуслах линз нь тодорхой фокусын гүний хүрээтэй тул жижиг форматаар фокустай сканнердах боломжтой. Гэсэн хэдий ч сканнердах хавтгай том байх үед захын ойролцоох цэгүүд фокусаас гарч, боловсруулагдах ажлын хэсгийн гадаргуу дээр фокуслах боломжгүй болно, учир нь энэ нь лазер фокусын гүний хүрээнээс хэтэрдэг. Тиймээс лазер туяаг сканнердах хавтгай дээрх аль ч байрлалд сайн фокуслах шаардлагатай бөгөөд харах талбар том байх үед тогтмол фокусын урттай линз ашиглах нь сканнердах шаардлагыг хангаж чадахгүй. Динамик фокуслах систем нь фокусын урт нь шаардлагатай үед өөрчлөгдөж болох оптик системийн багц юм. Тиймээс судлаачид оптик замын зөрүүг нөхөхийн тулд динамик фокуслах линз ашиглахыг санал болгож байгаа бөгөөд фокусын байрлалыг хянахын тулд оптик тэнхлэгийн дагуу шугаман хөдөлж, хотгор линз (цацрагийн тэлэгч) ашиглан боловсруулагдах гадаргуу нь өөр өөр байрлал дахь оптик замын зөрүүг динамикаар нөхдөг. 2 хэмжээст гальванометртэй харьцуулахад 3 хэмжээст гальванометрийн найрлагад голчлон "Z тэнхлэгийн оптик систем" нэмэгдсэн тул 3 хэмжээст гальванометр нь гагнуурын явцад фокусын байрлалыг чөлөөтэй өөрчилж, 2 хэмжээст гальванометр гэх мэт машины багаж хэрэгсэл гэх мэт зөөгчийг өөрчлөх шаардлагагүйгээр орон зайн муруй гадаргуугийн гагнуур хийх боломжтой. Роботын өндрийг гагнуурын фокусын байрлалыг тохируулахад ашигладаг.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 5-р сарын 23
