रोबोटिक वेल्डिङ प्रणाली – ग्याल्भानोमिटर वेल्डिङ हेड

कोलिमिटिङ फोकसिङ हेडले मेकानिकल यन्त्रलाई सपोर्टिङ प्लेटफर्मको रूपमा प्रयोग गर्छ, र मेकानिकल यन्त्रको माध्यमबाट विभिन्न ट्र्याजेक्टोरीहरूसँग वेल्डको वेल्डिङ हासिल गर्नको लागि अगाडि र पछाडि सर्छ। वेल्डिङको शुद्धता एक्चुएटरको शुद्धतामा निर्भर गर्दछ, त्यसैले कम सटीकता, ढिलो प्रतिक्रिया गति, र ठूलो जडता जस्ता समस्याहरू छन्। ग्याल्भानोमिटर स्क्यानिङ प्रणालीले लेन्सलाई विचलित गर्न मोटर प्रयोग गर्छ। मोटर एक निश्चित वर्तमान द्वारा संचालित छ र उच्च सटीकता, सानो जडता, र छिटो प्रतिक्रिया को फाइदा छ। जब ग्याल्भानोमिटर लेन्समा प्रकाश किरण विकिरण गरिन्छ, ग्याल्भानोमिटरको विक्षेपनले लेजर किरणको प्रतिबिम्बको कोण परिवर्तन गर्दछ। त्यसकारण, लेजर बीमले ग्याल्भानोमिटर प्रणाली मार्फत दृश्यको स्क्यानिङ क्षेत्रमा कुनै पनि प्रक्षेपण स्क्यान गर्न सक्छ। रोबोट वेल्डिङ प्रणालीमा प्रयोग हुने ठाडो टाउको यो सिद्धान्तमा आधारित एउटा अनुप्रयोग हो।

को मुख्य घटकgalvanometer स्क्यानिङ प्रणालीबीम विस्तार कोलिमिटर, फोकसिंग लेन्स, XY दुई-अक्ष स्क्यानिङ ग्याल्भानोमिटर, नियन्त्रण बोर्ड र होस्ट कम्प्युटर सफ्टवेयर प्रणाली हो। स्क्यानिङ ग्याल्भानोमिटरले मुख्यतया दुई XY ग्याल्भानोमिटर स्क्यानिङ हेडहरूलाई जनाउँछ, जुन उच्च-गतिको रिसिप्रोकेटिङ सर्वो मोटरहरूद्वारा संचालित हुन्छ। दोहोरो-अक्ष सर्वो प्रणालीले XY डुअल-अक्ष स्क्यानिङ ग्याल्भानोमिटरलाई क्रमशः X-अक्ष र Y-अक्षमा विचलित गर्न X र Y अक्ष सर्वो मोटरहरूमा आदेश संकेतहरू पठाउँछ। यसरी, XY दुई-अक्ष मिरर लेन्सको संयुक्त आन्दोलन मार्फत, नियन्त्रण प्रणालीले होस्ट कम्प्युटर सफ्टवेयरको प्रिसेट ग्राफिक्स र सेट पथ मोडको टेम्प्लेट अनुसार ग्याल्भानोमिटर बोर्ड मार्फत सिग्नललाई रूपान्तरण गर्न सक्छ, र छिटो सार्न सक्छ। स्क्यानिङ ट्र्याजेक्टोरी बनाउनको लागि workpiece को विमानमा।

,

फोकस गर्ने लेन्स र लेजर ग्याल्भानोमिटर बीचको स्थितिगत सम्बन्ध अनुसार, ग्याल्भानोमिटरको स्क्यानिङ मोडलाई अगाडि फोकस गर्ने स्क्यानिङ (बायाँ तस्वीर) र पछाडि फोकस गर्ने स्क्यानिङ (दायाँ तस्वीर) मा विभाजन गर्न सकिन्छ। अप्टिकल पथ भिन्नताको अस्तित्वको कारणले गर्दा जब लेजर बीम विभिन्न स्थानहरूमा विचलित हुन्छ (बीम प्रसारण दूरी फरक छ), अघिल्लो फोकसिङ स्क्यानिङ प्रक्रियामा लेजर फोकल प्लेन एक गोलार्ध घुमाउरो सतह हो, जस्तै बायाँ चित्रमा देखाइएको छ। पछाडि फोकस गर्ने स्क्यानिङ विधि दायाँ चित्रमा देखाइएको छ, जसमा वस्तुनिष्ठ लेन्स एक समतल फिल्ड लेन्स हो। फ्ल्याट फिल्ड लेन्समा विशेष अप्टिकल डिजाइन छ।

रोबोट वेल्डिंग प्रणाली

अप्टिकल सुधारको परिचय दिएर, लेजर बीमको गोलार्ध फोकल प्लेनलाई प्लेनमा समायोजन गर्न सकिन्छ। ब्याक फोकसिङ स्क्यानिङ मुख्यतया उच्च प्रशोधन शुद्धता आवश्यकताहरू र सानो प्रशोधन दायरा, जस्तै लेजर मार्किङ, लेजर माइक्रोस्ट्रक्चर वेल्डिङ, इत्यादि भएका अनुप्रयोगहरूको लागि उपयुक्त हुन्छ। स्क्यानिङ क्षेत्र बढ्दै जाँदा लेन्सको एपर्चर पनि बढ्छ। प्राविधिक र भौतिक सीमाहरूका कारण, ठूलो-एपर्चर फ्लेन्सहरूको मूल्य धेरै महँगो छ, र यो समाधान स्वीकार्य छैन। वस्तुनिष्ठ लेन्स र छ-अक्ष रोबोटको अगाडि ग्याल्भानोमिटर स्क्यानिङ प्रणालीको संयोजन एक सम्भाव्य समाधान हो जसले ग्याल्भानोमिटर उपकरणमा निर्भरता कम गर्न सक्छ, र प्रणालीको शुद्धता र राम्रो अनुकूलताको पर्याप्त डिग्री हुन सक्छ। यो समाधान धेरै integrators द्वारा अपनाईएको छ, जसलाई अक्सर उडान वेल्डिंग भनिन्छ। मोड्युल बसबारको वेल्डिंग, पोलको सफाई सहित, उडान अनुप्रयोगहरू छन्, जसले लचिलो र प्रभावकारी रूपमा प्रशोधन ढाँचा बढाउन सक्छ।

चाहे यो अगाडि फोकस स्क्यानिङ होस् वा पछाडि फोकस स्क्यानिङ, लेजर बीमको फोकस गतिशील फोकसको लागि नियन्त्रण गर्न सकिँदैन। फ्रन्ट-फोकस स्क्यानिङ मोडको लागि, जब प्रशोधन गरिने वर्कपीस सानो हुन्छ, फोकस गर्ने लेन्सको निश्चित फोकल डेप्थ दायरा हुन्छ, त्यसैले यसले सानो ढाँचामा फोकसिङ स्क्यानिङ गर्न सक्छ। यद्यपि, जब स्क्यान गर्नको लागि प्लेन ठूलो हुन्छ, परिधि नजिकका बिन्दुहरू फोकस बाहिर हुनेछन् र प्रशोधन गर्न वर्कपीसको सतहमा फोकस गर्न सकिँदैन किनभने यसले लेजर फोकल गहिराईको माथिल्लो र तल्लो सीमा नाघ्छ। त्यसकारण, जब लेजर बीमलाई स्क्यानिङ प्लेनमा कुनै पनि स्थानमा राम्रोसँग केन्द्रित गर्न आवश्यक हुन्छ र दृश्य क्षेत्र ठूलो हुन्छ, निश्चित फोकल लम्बाइ लेन्सको प्रयोगले स्क्यानिङ आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन।

डायनामिक फोकसिङ सिस्टम एक अप्टिकल प्रणाली हो जसको फोकल लम्बाइ आवश्यकता अनुसार परिवर्तन गर्न सकिन्छ। त्यसकारण, अप्टिकल पथ भिन्नताको लागि क्षतिपूर्ति गर्न गतिशील फोकसिंग लेन्स प्रयोग गरेर, अवतल लेन्स (बीम विस्तारक) फोकस स्थिति नियन्त्रण गर्न अप्टिकल अक्षको साथ रैखिक रूपमा सर्छ, यसरी प्रशोधन गरिने सतहको अप्टिकल पथ भिन्नताको गतिशील क्षतिपूर्ति प्राप्त गर्दछ। विभिन्न पदहरूमा। 2D ग्याल्भानोमिटरको तुलनामा, 3D ग्याल्भानोमिटर संरचनाले मुख्यतया "Z-axis अप्टिकल प्रणाली" थप्छ, जसले 3D ग्याल्भानोमिटरलाई वेल्डिङ प्रक्रियाको क्रममा फोकल पोजिसनलाई स्वतन्त्र रूपमा परिवर्तन गर्न र वेल्डिङ समायोजन गर्न आवश्यक नभई स्थानिय घुमाउरो सतहको वेल्डिङ गर्न अनुमति दिन्छ। वाहकको उचाइ परिवर्तन गरेर फोकस स्थिति जस्तै मेसिन उपकरण वा रोबोट जस्तै 2D ग्याल्भानोमिटर।

डायनामिक फोकसिङ सिस्टमले डिफोकस रकम परिवर्तन गर्न सक्छ, स्पट साइज परिवर्तन गर्न सक्छ, Z-अक्ष फोकस समायोजन, र तीन-आयामी प्रशोधन महसुस गर्न सक्छ।

कार्य दूरी लेन्सको अगाडिको सबैभन्दा मेकानिकल किनाराबाट फोकल प्लेन वा उद्देश्यको स्क्यान प्लेनसम्मको दूरीको रूपमा परिभाषित गरिएको छ। यसलाई उद्देश्यको प्रभावकारी फोकल लम्बाइ (EFL) सँग भ्रमित नगर्न सावधान रहनुहोस्। यो प्रिन्सिपल प्लेनबाट मापन गरिन्छ, एक काल्पनिक विमान जसमा सम्पूर्ण लेन्स प्रणालीलाई अप्टिकल प्रणालीको फोकल प्लेनमा रिफ्र्याक्ट गर्न मानिन्छ।