De strukturelle forskelle mellem spejlsystemet og det lineære skæresystem

Inden for laserbearbejdning er laserskæresystemer hovedsageligt opdelt i galvo-scanningsystemer og lineære bevægelsesskæresystemer. De adskiller sig markant i strukturel design, bevægelsesmekanismer og anvendelsesscenarier. At forstå deres strukturelle egenskaber er afgørende for udstyrsvalg og procesoptimering.

1. Struktur af Galvo-scanningsystemer

Et galvo-scanningsystem bruger hastighedsoptimerede spejle til at styre lasersporens scanningsbane. Hovedkomponenterne omfatter:

Laser Kilde
Laseren udsender en stråle, der er kollimeret for at danne et parallelt lys, hvilket giver en stabil kilde til scanning.

Galvo-scanningenhed
Systemet bruger to vinkelrette, hastighedsdrevne spejle (X- og Y-galvo) til at styre den horisontale og vertikale afbøjning af laserstrålen. Galvospejlene drives af højhastighetsmotorer og er udstyret med sensorer til præcis vinkelpositionering.

Fokuserende optik
Den afbøjede laserstråle fokuseres på emnets overflade gennem et fokusslinse eller et F-theta-linse, således at pletstørrelsen og energitætheden holdes konstant.

Kontrolsystem
Galvostyringen genererer drevsignaler baseret på skærebanen for at opnå højhastighetsstrålescanning. Da skæring opnås gennem stråleafbøjning, er den mekaniske bevægelse i et galvosystem minimal, hvilket muliggør hurtig respons.

Strukturelle egenskaber

Kompakt størrelse, egnet til små til mellemstore arbejdsområder.

Høj scanningshastighed, hvilket sikrer effektiv bearbejdning.

Nøjagtighed afhænger af galvovinklens præcision og optisk fokuskvalitet.

2. Opbygning af lineære bevægelsesskæresystemer

Lineære bevægelsesskæresystemer udfører skæring ved at flytte laserhovedet eller emnet langs mekaniske guider. De vigtigste komponenter omfatter:

Laser Kilde
Laserstrålen føres til skærehovedet via fiber- eller fritstående optik.

Lineær Bevægelsesmekanisme
Laserhovedet eller emnet bevæger sig langs X- og Y-lineære guider. Guiderne fungerer typisk med skruetransmission eller tandhjulssystemer, drevet af servomotorer for præcis positionering og stabil skæring.

Fokuserende Skærehoved
Laserstrålen fokuseres på materialoverfladen gennem et objektiv i skærehovedet. Skærehovedet bevæger sig mekanisk langs den planlagte bane for at skære materialet.

Kontrolsystem
En CNC-styring håndterer banestyring og synkroniseret bevægelseskontrol. Mekanisk inertial er betydelig, og acceleration/deceleration er begrænset af konstruktionens design.

Strukturelle egenskaber

Velegnet til store arbejdsområder og skæring af tykt materiale.

Skærebanens længde er ikke begrænset af det optiske scanningområde.

Mekanisk struktur er kompleks, systemets volumen er stort, og hastighed er begrænset af inertien.

3. Nøgle strukturelle forskelle

De kernestrukturelle forskelle mellem galvo-scanningsystemer og lineære skæresystemer ligger i bevægelsesmekanismer og mekanisk belastning:

Bevægelsesmekanisme

Galvo-system: Skæring opnås ved afbøjning af laserstrålen, med minimal mekanisk bevægelse.

Lineært system: Skæring opnås ved at bevæge laserhovedet eller emnet langs guider, med betydelig mekanisk bevægelse.

Mekanisk inertialast

Galvo-system: Lav inertialast, hurtig respons.

Lineært system: Høj inertialast, acceleration og deceleration begrænset af mekanisk struktur.

Optisk design

Galvo-system: Fungerer ved hjælp af højhastighedsspejle og fokseringslinser; optisk sti er fast.

Lineært system: Optisk bane er relativt fast; laserhovedet bevæger sig mekanisk for at dække skæreområdet.

Anvendelsesscenarier

Galvosystem: Velegnet til tynde materialer, små arbejdsområder og præcisionskørsel med høj nøjagtighed.

Lineært system: Velegnet til tykke materialer og store arbejdsområder; nøjagtighed afhænger af føreskinner og transmissionssystemer.

Galvoscanningsystemer og lineære bevægelsesskæresystemer adskiller sig grundlæggende i deres strukturelle design. Galvosystemer bruger stråleafbøjning som hovedbevægelsesmekanisme, hvilket gør dem ideelle til hurtig og præcisionsorienteret skæring. Lineære bevægelsessystemer er afhængige af mekaniske guider og egner sig bedst til skæring af store arealer og tykt materiale. At forstå disse strukturelle forskelle er afgørende for valg af passende laserskæreudstyr og optimering af bearbejdningens arbejdsgange.