Lazerli skaner, shuningdek, lazer galvanometri deb ham ataladi, XY optik skanerlash kallagi, elektron haydovchi kuchaytirgichi va optik aks ettirish linzasidan iborat. Kompyuter boshqaruvchisi tomonidan taqdim etilgan signal optik skanerlash kallagi haydovchi kuchaytirgich sxemasi orqali o'tadi va shu bilan lazer nurining XY tekisligidagi burilishi boshqariladi. Sodda qilib aytganda, galvanometr lazer sanoatida ishlatiladigan skanerlash galvanometridir. Uning professional atamasi yuqori tezlikdagi skanerlash galvanometri Galvo skanerlash tizimi deb ataladi. Galvanometr deb ataladigan narsani ampermetr deb ham atash mumkin. Uning dizayn g'oyasi ampermetrning dizayn usuliga to'liq mos keladi. Ob'ektiv ignani almashtiradi va zond signali oldindan belgilangan harakatni bajarish uchun kompyuter tomonidan boshqariladigan -5V-5V yoki -10V-+10V DC signali bilan almashtiriladi. Aylanadigan oyna skanerlash tizimi singari, bu odatiy boshqaruv tizimi bir juft orqaga tortiladigan oynadan foydalanadi. Farqi shundaki, ushbu linzalar to'plamini boshqaradigan stepper motori servo motor bilan almashtiriladi. Ushbu boshqaruv tizimida pozitsiya sensori ishlatiladi. Salbiy teskari aloqa halqasining dizayn g'oyasi tizimning aniqligini yanada ta'minlaydi va butun tizimning skanerlash tezligi va takroriy joylashish aniqligi yangi darajaga ko'tariladi. Galvanometr skanerlash markirovka boshi asosan XY skanerlash oynasi, maydon linzalari, galvanometr va kompyuter tomonidan boshqariladigan markirovka dasturlaridan iborat. Turli lazer to'lqin uzunliklariga ko'ra mos keladigan optik komponentlarni tanlang. Tegishli variantlarga lazer nurlari kengaytirgichlari, lazerlar va boshqalar ham kiradi. Lazer namoyish tizimida optik skanerlashning to'lqin shakli vektor skanerlashdir va tizimning skanerlash tezligi lazer naqshining barqarorligini belgilaydi. So'nggi yillarda yuqori tezlikdagi skanerlar ishlab chiqildi, skanerlash tezligi sekundiga 45000 ballni tashkil etdi, bu esa murakkab lazer animatsiyalarini namoyish etish imkonini berdi.
5.1 Lazerli galvanometr payvandlash bo'g'ini
5.1.1 Galvanometr payvandlash birikmasining ta'rifi va tarkibi:
Kollimatsiya fokuslash boshi mexanik qurilmani qo'llab-quvvatlovchi platforma sifatida ishlatadi. Mexanik qurilma turli traektoriyali payvandlashlarni payvandlash uchun oldinga va orqaga harakatlanadi. Payvandlash aniqligi aktuatorning aniqligiga bog'liq, shuning uchun past aniqlik, sekin javob tezligi va katta inertsiya kabi muammolar mavjud. Galvanometrni skanerlash tizimi linzani deflatsiya qilish uchun motordan foydalanadi. Motor ma'lum bir tok bilan boshqariladi va yuqori aniqlik, kichik inertsiya va tez javob berish afzalliklariga ega. Galvanometr linzasida nur yoritilganda, galvanometrning deflatsiyasi lazer nurini o'zgartiradi. Shuning uchun lazer nuri galvanometr tizimi orqali skanerlash ko'rish maydonidagi istalgan traektoriyani skanerlashi mumkin.
Galvanometr skanerlash tizimining asosiy komponentlari nur kengayish kollimatori, fokuslash linzasi, XY ikki o'qli skanerlash galvanometri, boshqaruv platasi va xost kompyuter dasturiy ta'minot tizimidir. Skanerlash galvanometri asosan yuqori tezlikda o'zaro harakatlanuvchi servo motorlar tomonidan boshqariladigan ikkita XY galvanometr skanerlash boshlarini anglatadi. Ikki o'qli servo tizim X va Y o'qli servo motorlarga buyruq signallarini yuborish orqali XY ikki o'qli skanerlash galvanometrini mos ravishda X o'qi va Y o'qi bo'ylab og'ishga majbur qiladi. Shu tarzda, XY ikki o'qli oyna linzasining birgalikdagi harakati orqali boshqaruv tizimi signalni belgilangan yo'lga muvofiq xost kompyuter dasturining oldindan o'rnatilgan grafik shabloniga muvofiq galvanometr platasi orqali o'zgartirishi va skanerlash traektoriyasini hosil qilish uchun ish qismi tekisligida tezda harakatlanishi mumkin.
5.1.2 Galvanometr payvandlash bo'g'inlarining tasnifi:
1. Old fokusli skanerlash linzasi
Fokuslovchi linza va lazer galvanometri o'rtasidagi pozitsion bog'liqlikka ko'ra, galvanometrning skanerlash rejimini old fokuslovchi skanerlash (quyidagi 1-rasm) va orqa fokuslovchi fokuslovchi skanerlash (quyidagi 2-rasm) ga bo'lish mumkin. Lazer nuri turli pozitsiyalarga yo'naltirilganda optik yo'l farqi mavjudligi sababli (nur uzatish masofasi har xil), oldingi fokuslash rejimini skanerlash jarayonida lazer fokus yuzasi chap rasmda ko'rsatilganidek, yarim sharsimon sirtdir. Fokusdan keyingi skanerlash usuli o'ngdagi rasmda ko'rsatilgan. Ob'ektiv linza F-rejali linzadir. F-rejali oyna maxsus optik dizaynga ega. Optik tuzatishni joriy etish orqali lazer nurining yarim sharsimon fokus yuzasini tekis qilib sozlash mumkin. Fokusdan keyingi skanerlash asosan yuqori ishlov berish aniqligi va kichik ishlov berish diapazonini talab qiladigan dasturlar uchun mos keladi, masalan, lazer bilan belgilash, lazer mikrotuzilmasini payvandlash va boshqalar.
2.Orqa fokusli skanerlash linzasi
Skanerlash maydoni oshgani sayin, f-teta linzasining diafragmasi ham oshadi. Texnik va moddiy cheklovlar tufayli katta diafragmali f-teta linzalari juda qimmat va bu yechim qabul qilinmaydi. Olti o'qli robot bilan birlashtirilgan obyektiv linzaning old galvanometr skanerlash tizimi nisbatan amaliy yechim bo'lib, galvanometr uskunasiga bog'liqlikni kamaytiradi, tizimning aniqligi sezilarli darajada va yaxshi moslikka ega. Ushbu yechim ko'pgina integratorlar tomonidan qabul qilingan. Ko'pincha parvoz payvandlash deb ataladi. Modulli shinani payvandlash, shu jumladan qutblarni tozalash, parvoz qo'llanmalariga ega, bu esa ishlov berish kengligini moslashuvchan va samarali ravishda oshirishi mumkin.
3.3D galvanometr:
Old fokusli skanerlash yoki orqa fokusli skanerlash bo'lishidan qat'i nazar, lazer nurining fokusini dinamik fokuslash uchun boshqarish mumkin emas. Old fokusli skanerlash rejimida, ishlov beriladigan ish qismi kichik bo'lganda, fokuslovchi linza ma'lum bir fokus chuqurlik diapazoniga ega, shuning uchun u kichik format bilan fokusli skanerlashni amalga oshirishi mumkin. Biroq, skanerlanadigan tekislik katta bo'lganda, periferiya yaqinidagi nuqtalar fokusdan tashqarida bo'ladi va ishlov beriladigan ish qismining yuzasiga fokuslana olmaydi, chunki u lazer fokus chuqurlik diapazonidan oshib ketadi. Shuning uchun, lazer nuri skanerlash tekisligidagi har qanday pozitsiyada yaxshi fokuslanishi kerak bo'lganda va ko'rish maydoni katta bo'lganda, sobit fokusli linzadan foydalanish skanerlash talablariga javob bera olmaydi. Dinamik fokuslash tizimi - bu fokus uzunligi zaruratga qarab o'zgarishi mumkin bo'lgan optik tizimlar to'plamidir. Shuning uchun tadqiqotchilar optik yo'l farqini qoplash uchun dinamik fokuslash linzasidan foydalanishni taklif qilishadi va fokus holatini boshqarish va ishlov beriladigan sirt turli pozitsiyalardagi optik yo'l farqini dinamik ravishda qoplaydi. 2D galvanometr bilan taqqoslaganda, 3D galvanometrning tarkibi asosan "Z o'qi optik tizimi" ni qo'shadi, shuning uchun 3D galvanometr payvandlash jarayonida fokus holatini erkin o'zgartirishi va 2D galvanometr kabi dastgoh asbobi va boshqalar kabi tashuvchini o'zgartirishga hojat qoldirmasdan fazoviy egri sirt payvandlashni amalga oshirishi mumkin. Robotning balandligi payvandlash fokus holatini sozlash uchun ishlatiladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 23-may
