Konstrukční rozdíly mezi zrcadlovým systémem a lineárním řezným systémem

V oblasti laserového zpracování jsou laserové řezací systémy hlavně rozděleny na galvanometrické skenovací systémy a lineární pohybové řezací systémy. Ty vykazují významné rozdíly ve strukturním návrhu, pohybových mechanismech a aplikačních scénářích. Porozumění jejich strukturálním charakteristikám je rozhodující pro výběr zařízení a optimalizaci procesu.

1. Struktura galvanometrických skenovacích systémů

Galvanometrický skenovací systém používá vysokorychlostní zrcadla k řízení dráhy laserového paprsku. Hlavní součásti zahrnují:

Laserový zdroj
Laser vysílá svazek, který je kolimován do rovnoběžného světla, čímž poskytuje stabilní zdroj pro skenování.

Jednotka galvanometrického skenování
Systém využívá dva na sebe kolmé rychlé zrcadla (galva X a Y) ke kontrole vodorovného a svislého vychylování laserového svazku. Galvanometrická zrcadla jsou poháněna vysokorychlostními motory a vybavena senzory pro přesné nastavení úhlu.

Ohniskovací optika
Vychýlený laserový svazek je soustředěn na povrch obrobku prostřednictvím soustředící čočky nebo F-theta čočky, čímž je zajištěna konzistentní velikost skvrny a hustota energie.

Řídicí systém
Řídicí jednotka galva generuje řídicí signály na základě řezné dráhy, aby dosáhla vysokorychlostního skenování svazku. Protože řezání je dosaženo vychylováním svazku, mechanický pohyb v galvanometrickém systému je minimální, což umožňuje rychlou odezvu.

Strukturální charakteristiky

Kompaktní rozměry, vhodný pro malé a střední pracovní plochy.

Vysoká rychlost skenování, zajišťující efektivní zpracování.

Přesnost závisí na přesnosti úhlu galva a kvalitě optického soustředění.

2. Struktura systémů řezání s lineárním pohybem

Systémy lineárního pohybu pro řezání dosahují řezání pohybem laserové hlavy nebo obrobku podél mechanických vodítek. Hlavní součásti zahrnují:

Laserový zdroj
Laserový paprsek je přenášen do řezací hlavy pomocí vláknové nebo volné optiky.

Mechanismus lineárního pohybu
Laserová hlava nebo obrobek se pohybuje podél lineárních vodítek X a Y. Vodítka obvykle pracují s šroubovým nebo ozubeným převodovým systémem, který je poháněn servomotory pro přesné polohování a stabilní řezání.

Fokusovací řezací hlava
Laserový paprsek je prostřednictvím čočky v řezací hlavě soustředěn na povrch materiálu. Řezací hlava se mechanicky pohybuje po plánované trajektorii, čímž materiál řeže.

Řídicí systém
Řídicí jednotka CNC řídí plánování dráhy a synchronizovanou kontrolu pohybu. Mechanická setrvačnost je významná a zrychlení/zpomalení je omezeno konstrukčním provedením.

Strukturální charakteristiky

Vhodné pro velké pracovní plochy a řezání tlustých materiálů.

Délka řezací dráhy není omezena rozsahem optického skenování.

Mechanická konstrukce je složitá, objem systému je velký a rychlost je omezena setrvačností.

3. Klíčové strukturální rozdíly

Základní strukturální rozdíly mezi galvanometrickými skenovacími systémy a lineárními řezacími systémy spočívají v pohybových mechanismech a mechanickém zatížení:

Pohybový mechanismus

Galvo systém: Řezání je dosaženo vychylováním laserového paprsku, s minimálním mechanickým pohybem.

Lineární systém: Řezání je dosaženo pohybem laserové hlavy nebo obrobku podél vedení, s významným mechanickým pohybem.

Mechanická setrvačnost

Galvo systém: Nízká setrvačnost, rychlá odezva.

Lineární systém: Vysoká setrvačnost, zrychlení a zpomalení jsou omezena mechanickou konstrukcí.

Optický design

Galvo systém: Spoléhá na vysokorychlostní zrcadla a soustředící čočky; optická dráha je pevná.

Lineární systém: Optická dráha je relativně pevná; laserová hlava se mechanicky pohybuje, aby pokryla řeznou plochu.

Scénáře aplikací

Galvanometrický systém: vhodný pro tenké materiály, malé pracovní plochy a vysokopřesné řezání.

Lineární systém: vhodný pro silné materiály a velké pracovní plochy; přesnost závisí na vedeních a převodových systémech.

Galvanometrické skenovací systémy a lineární pohybové řezací systémy se zásadně liší v konstrukčním uspořádání. Galvanometrické systémy využívají k pohybu paprsku odchylku paprsku, což je činí ideálními pro vysokorychlostní a vysokopřesné řezání. Lineární pohybové systémy spoléhají na mechanické vedení, jsou vhodné pro řezání na velkých plochách a silných materiálech. Porozumění těmto konstrukčním rozdílům je nezbytné pro výběr vhodného laserového řezacího zařízení a optimalizaci pracovních procesů.