Οι δομικές διαφορές μεταξύ του συστήματος καθρέφτη και του γραμμικού συστήματος κοπής

Στον τομέα της λέιζερ επεξεργασίας, τα συστήματα λέιζερ κοπής χωρίζονται κυρίως σε συστήματα σάρωσης με γαλβανόμετρο και σε γραμμικά κινούμενα συστήματα κοπής. Εμφανίζουν σημαντικές διαφορές στο σχεδιασμό της δομής, τους μηχανισμούς κίνησης και τις εφαρμόσιμες καταστάσεις. Η κατανόηση των δομικών χαρακτηριστικών τους είναι κρίσιμή για την επιλογή εξοπλισμού και τη βελτιστοποίηση διαδικασιών.

1. Δομή Συστημάτων Σάρωσης με Γαλβανόμετρο

Ένα σύστημα σάρωσης με γαλβανόμετρο χρησιμοποιεί υψηλής ταχύτητας καθρέφτες για να ελέγχει τη διαδρομή σάρωσης της δέσμης λέιζερ. Τα κύρια συστατικά περιλαμβάνουν:

Πηγή Λέιζερ
Η λέιζερ εκπέμπει μια δέσμη που συγκλίνει για να σχηματίσει φως παράλληλο, παρέχοντας ένα σταθερό πηγή για σάρωση.

Μονάδα Σάρωσης Galvo
Το σύστημα χρησιμοποιεί δύο κάθετους καθρέφτες υψηλής ταχύτητας (X και Y galvos) για να ελέγχει την οριζόντια και κατακόρυφη απόκλιση της δέσμης λέιζερ. Οι καθρέφτες galvo κινούνται από κινητήρες υψηλής ταχύτητας και είναι εξοπλισμένοι με αισθητήρες για ακριβή τοποθέτηση γωνίας.

Οπτικά εστίασης
Η αποκλινόμενη δέσμη λέιζερ εστιάζεται στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας μέσω ενός φακού εστίασης ή ενός φακού F-theta, διασφαλίζοντας σταθερό μέγεθος κηλίδας και πυκνότητα ενέργειας.

Σύστημα Ελέγχου
Ο ελεγκτής galvo παράγει σήματα οδήγησης βάσει της διαδρομής κοπής για να επιτευχθεί η σάρωση δέσμης υψηλής ταχύτητας. Δεδομένου ότι η κοπή επιτυγχάνεται μέσω της απόκλισης της δέσμης, η μηχανική κίνηση σε ένα σύστημα galvo είναι ελάχιστη, επιτρέποντας γρήγορη ανταπόκριση.

Δομικές Ιδιότητες

Συμπαγές μέγεθος, κατάλληλο για μικρούς έως μεσαίους χώρους εργασίας.

Υψηλή ταχύτητα σάρωσης, διασφαλίζοντας αποδοτική επεξεργασία.

Η ακρίβεια εξαρτάται από την ακρίβεια της γωνίας galvo και την ποιότητα της οπτικής εστίασης.

2. Δομή Συστημάτων Κοπής Γραμμικής Κίνησης

Τα συστήματα κοπής γραμμικής κίνησης επιτυγχάνουν την κοπή κινώντας το κεφάλι του λέιζερ ή το τεμάχιο κατά μήκος μηχανικών οδηγών. Τα βασικά συστατικά περιλαμβάνουν:

Πηγή Λέιζερ
Η δέσμη λέιζερ μεταφέρεται στο κεφάλι κοπής μέσω οπτικών ινών ή ελεύθερου χώρου.

Μηχανισμός Γραμμικής Κίνησης
Το κεφάλι του λέιζερ ή το τεμάχιο κινείται κατά μήκος των γραμμικών οδηγών X και Y. Οι οδηγοί συνήθως λειτουργούν με συστήματα μετάδοσης βίδας ή γραναζιού, που κινούνται από σερβοκινητήρες για ακριβή τοποθέτηση και σταθερή κοπή.

Κεφάλι Εστίασης Κοπής
Η δέσμη λέιζερ εστιάζεται στην επιφάνεια του υλικού μέσω ενός φακού στο κεφάλι κοπής. Το κεφάλι κοπής κινείται μηχανικά κατά μήκος της προγραμματισμένης τροχιάς για να κόψει το υλικό.

Σύστημα Ελέγχου
Ένας ελεγκτής CNC διαχειρίζεται τον σχεδιασμό της διαδρομής και τον εναρμονισμένο έλεγχο κίνησης. Η μηχανική αδράνεια είναι σημαντική, και η επιτάχυνση/επιβράδυνση περιορίζεται από το σχεδιασμό της κατασκευής.

Δομικές Ιδιότητες

Κατάλληλο για μεγάλες περιοχές εργασίας και κοπή παχιάς ύλης.

Το μήκος της διαδρομής κοπής δεν περιορίζεται από την οπτική περιοχή σάρωσης.

Η μηχανική δομή είναι περίπλοκη, ο όγκος του συστήματος μεγάλος και η ταχύτητα περιορίζεται από την αδράνεια.

3. Βασικές Διαφορές Δομής

Οι βασικές διαφορές δομής μεταξύ των συστημάτων γκαλβανόμετρου και των συστημάτων κοπής γραμμικής κίνησης βρίσκονται στους μηχανισμούς κίνησης και στο μηχανικό φορτίο:

Μηχανισμός Κίνησης

Σύστημα γκαλβανόμετρου: Η κοπή επιτυγχάνεται μέσω εκτροπής της δέσμης λέιζερ, με ελάχιστη μηχανική κίνηση.

Γραμμικό σύστημα: Η κοπή επιτυγχάνεται με τη μετακίνηση της κεφαλής λέιζερ ή του τεμαχίου κατά μήκος οδηγών, με σημαντική μηχανική κίνηση.

Μηχανική Αδράνεια

Σύστημα γκαλβανόμετρου: Χαμηλή αδράνεια, γρήγορη απόκριση.

Γραμμικό σύστημα: Υψηλή αδράνεια, η επιτάχυνση και η επιβράδυνση περιορίζονται από τη μηχανική δομή.

Οπτική σχεδίαση

Σύστημα γκαλβανόμετρου: Βασίζεται σε καθρέφτες υψηλής ταχύτητας και φακούς εστίασης· η οπτική διαδρομή είναι σταθερή.

Γραμμικό σύστημα: Η οπτική διαδρομή είναι σχετικά σταθερή· το λέιζερ κινείται μηχανικά για να καλύψει την περιοχή κοπής.

Σενάρια Εφαρμογής

Σύστημα Galvo: Κατάλληλο για λεπτά υλικά, μικρές επιφάνειες εργασίας και κοπή υψηλής ακρίβειας.

Γραμμικό σύστημα: Κατάλληλο για παχιά υλικά και μεγάλες επιφάνειες εργασίας· η ακρίβεια εξαρτάται από τις οδηγητικές ράγες και τα συστήματα μετάδοσης.

Τα συστήματα σάρωσης Galvo και τα συστήματα κοπής γραμμικής κίνησης διαφέρουν θεμελιωδώς ως προς το σχεδιασμό της δομής. Τα συστήματα Galvo χρησιμοποιούν εκτροπή δέσμης ως βασικό μηχανισμό κίνησης, κάνοντάς τα ιδανικά για κοπή υψηλής ταχύτητας και ακρίβειας. Τα συστήματα γραμμικής κίνησης βασίζονται σε μηχανικές οδηγητικές διατάξεις, κατάλληλα για κοπή σε μεγάλης έκτασης και παχιά υλικά. Η κατανόηση αυτών των δομικών διαφορών είναι απαραίτητη για την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού λέιζερ και τη βελτιστοποίηση των ροών επεξεργασίας.