Лазердик сканер, ошондой эле лазердик гальванометр деп аталат, XY оптикалык сканерлөөчү баштан, электрондук жетектөөчү күчөткүчтөн жана оптикалык чагылдыруу линзасынан турат. Компьютердик контроллер тарабынан берилген сигнал оптикалык сканерлөөчү башты жетектөөчү күчөткүч схемасы аркылуу айдайт, ошону менен XY тегиздигиндеги лазер нурунун бурулушун башкарат. Жөнөкөй сөз менен айтканда, гальванометр - бул лазер тармагында колдонулган сканерлөөчү гальванометр. Анын кесиптик термини жогорку ылдамдыктагы сканерлөөчү гальванометр Galvo сканерлөө системасы деп аталат. Гальванометр деп аталган нерсени амперметр деп да атоого болот. Анын дизайн идеясы амперметрдин дизайн ыкмасына толугу менен дал келет. Линза ийнени алмаштырат, ал эми зонддун сигналы компьютер тарабынан башкарылуучу -5V-5V же -10V-+10V DC сигналы менен алмаштырылат. Алдын ала аныкталган аракетти аткаруу үчүн. Айлануучу күзгү сканерлөө системасы сыяктуу эле, бул типтүү башкаруу системасы бир жуп артка тартылуучу күзгүлөрдү колдонот. Айырмасы, бул линзалар топтомун иштеткен кадамдык мотор серво мотор менен алмаштырылат. Бул башкаруу системасында позиция сенсору колдонулат. Терс кайтарым байланыш циклинин дизайн идеясы системанын тактыгын камсыз кылат жана бүтүндөй системанын сканерлөө ылдамдыгы жана кайталанган позициялоо тактыгы жаңы деңгээлге жетет. Гальванометрдин сканерлөөчү белгилөө башы негизинен XY сканерлөөчү күзгүдөн, талаа линзасынан, гальванометрден жана компьютер менен башкарылуучу белгилөө программасынан турат. Ар кандай лазердик толкун узундуктарына жараша тиешелүү оптикалык компоненттерди тандаңыз. Тиешелүү варианттарга лазердик нур кеңейткичтери, лазерлер ж.б. кирет. Лазердик демонстрация системасында оптикалык сканерлөөнүн толкун формасы вектордук сканерлөө болуп саналат жана системанын сканерлөө ылдамдыгы лазердик үлгүнүн туруктуулугун аныктайт. Акыркы жылдары жогорку ылдамдыктагы сканерлер иштелип чыкты, сканерлөө ылдамдыгы секундасына 45 000 пунктка жетип, татаал лазердик анимацияларды көрсөтүүгө мүмкүндүк берди.
5.1 Лазердик гальванометрдик ширетүүчү бириктиргич
5.1.1 Гальванометрдик ширетүүчү муунун аныктамасы жана курамы:
Коллимациялык фокустоочу башы механикалык түзүлүштү таяныч платформа катары колдонот. Механикалык түзүлүш ар кандай траекториядагы ширетүүлөрдү ширетүү үчүн алдыга жана артка жылат. Ширетүүнүн тактыгы аткаруучунун тактыгына көз каранды, андыктан төмөнкү тактык, жай жооп берүү ылдамдыгы жана чоң инерция сыяктуу көйгөйлөр бар. Гальванометрдик сканерлөө системасы линзаны деформациялоо үчүн көтөрүү үчүн моторду колдонот. Мотор белгилүү бир ток менен иштейт жана жогорку тактык, кичине инерция жана тез жооп берүү артыкчылыктарына ээ. Гальванометр линзасында нур жарыктандырылганда, гальванометрдин деформациясы лазер нурун өзгөртөт. Ошондуктан, лазер нуру гальванометр системасы аркылуу сканерлөө талаасындагы каалаган траекторияны сканерлей алат.
Гальванометр сканерлөө системасынын негизги компоненттери - нурдун кеңейүү коллиматору, фокустоочу линза, XY эки октуу сканерлөөчү гальванометр, башкаруу тактасы жана хост компьютеринин программалык камсыздоо системасы. Сканерлөөчү гальванометр негизинен жогорку ылдамдыктагы өз ара серво моторлору менен башкарылуучу эки XY гальванометр сканерлөө баштарын билдирет. Эки октуу серво системасы XY эки октуу сканерлөөчү гальванометрди X жана Y огу боюнча тиешелүүлүгүнө жараша X жана Y огу боюнча бурулушка алып келет, бул буйрук сигналдарын X жана Y огу боюнча серво моторлоруна жөнөтөт. Ушундай жол менен, XY эки октуу күзгү линзасынын айкалышкан кыймылы аркылуу башкаруу системасы гальванометр тактасы аркылуу сигналды хост компьютеринин программалык камсыздоосунун алдын ала коюлган графикалык шаблонуна ылайык белгиленген жолго ылайык өзгөртө алат жана сканерлөө траекториясын түзүү үчүн жумушчу тегиздикте тез жыла алат.
5.1.2 Гальванометрдик ширетүүчү бириктиргичтердин классификациясы:
1. Алдыңкы фокустоочу сканерлөөчү линза
Фокустоочу линза менен лазердик гальванометрдин ортосундагы позициялык байланышка ылайык, гальванометрдин сканерлөө режимин алдыңкы фокустоо сканерлөө (төмөндөгү 1-сүрөт) жана арткы фокустоо фокустоо сканерлөө (төмөндөгү 2-сүрөт) деп бөлүүгө болот. Лазер нуру ар кандай позицияларга бурулганда оптикалык жол айырмасынын болушунан улам (нур өткөрүү аралыгы ар башка), мурунку фокустоо режиминдеги сканерлөө процессиндеги лазердин фокустук бети сол жактагы сүрөттө көрсөтүлгөндөй, жарым шар формасындагы бет болуп саналат. Фокустан кийинки сканерлөө ыкмасы оң жактагы сүрөттө көрсөтүлгөн. Объективдүү линза F-пландагы линза болуп саналат. F-пландагы күзгү атайын оптикалык дизайнга ээ. Оптикалык коррекцияны киргизүү менен лазер нурунун жарым шар формасындагы фокустук бетин жалпак кылып тууралоого болот. Фокустан кийинки сканерлөө негизинен жогорку иштетүү тактыгын жана кичинекей иштетүү диапазонун талап кылган колдонмолор үчүн ылайыктуу, мисалы, лазердик белгилөө, лазердик микроструктуралык ширетүү ж.б.
2.Арткы фокустоочу сканерлөөчү линза
Сканерлөө аянты чоңойгон сайын, f-тета линзасынын диафрагмасы да чоңоёт. Техникалык жана материалдык чектөөлөргө байланыштуу, чоң диафрагмалуу f-тета линзалары абдан кымбат жана бул чечим кабыл алынбайт. Алты октуу робот менен айкалышкан объективдүү линзанын алдыңкы гальванометрдик сканерлөө системасы салыштырмалуу ишке ашырууга мүмкүн болгон чечим болуп саналат, ал гальванометр жабдууларына көз карандылыкты азайта алат, системанын тактыгынын бир топ деңгээлине ээ жана жакшы шайкештикке ээ. Бул чечим көпчүлүк интеграторлор тарабынан кабыл алынган. Көбүнчө учуучу ширетүү деп аталат. Модуль шиналарын ширетүү, анын ичинде мамычаны тазалоо, учуучу колдонмолорго ээ, бул иштетүү туурасын ийкемдүү жана натыйжалуу түрдө көбөйтө алат.
3.3D гальванометр:
Алдыңкы фокусталган сканерлөө же арткы фокусталган сканерлөө болобу, лазер нурунун фокусун динамикалык фокустоо үчүн башкарууга болбойт. Алдыңкы фокустук сканерлөө режиминде, иштетиле турган бөлүк кичинекей болгондо, фокустоочу линзанын белгилүү бир фокустук тереңдик диапазону болот, ошондуктан ал кичинекей формат менен фокусталган сканерлөөнү аткара алат. Бирок, сканерленүүчү тегиздик чоң болгондо, периферияга жакын чекиттер фокустан чыгып калат жана иштетиле турган бөлүктүн бетине фокусталбайт, анткени ал лазердик фокустун тереңдик диапазонунан ашат. Ошондуктан, лазер нуру сканерлөө тегиздигиндеги каалаган позицияда жакшы фокусталышы керек болгондо жана көрүү талаасы чоң болгондо, туруктуу фокустук аралыктагы линзаны колдонуу сканерлөө талаптарына жооп бере албайт. Динамикалык фокустоо системасы - бул фокустук аралык зарылчылыкка жараша өзгөрүшү мүмкүн болгон оптикалык системалардын жыйындысы. Ошондуктан, изилдөөчүлөр оптикалык жол айырмасын компенсациялоо үчүн динамикалык фокустоочу линзаны колдонууну жана фокустун абалын башкаруу үчүн оптикалык ок боюнча сызыктуу жылуу үчүн ойдуң линзаны (нур кеңейткич) колдонууну сунушташат жана иштетиле турган бет ар кандай позициялардагы оптикалык жол айырмасын динамикалык түрдө компенсациялайт. 2D гальванометр менен салыштырганда, 3D гальванометрдин курамына негизинен "Z огу оптикалык системасы" кошулат, ошондуктан 3D гальванометр ширетүү процессинде фокустук абалын эркин өзгөртө алат жана мейкиндик ийри беттик ширетүүнү жүргүзө алат, 2D гальванометр сыяктуу станок сыяктуу алып жүрүүчүнү алмаштыруунун кажети жок. Роботтун бийиктиги ширетүүнүн фокустук абалын тууралоо үчүн колдонулат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 23-майы
