Peijastinsysteemin ja lineaarileikkurisysteemin rakenteelliset erot

Laserkäsittelyn alalla laserleikkausjärjestelmät jaetaan pääasiassa galvanometrisiin skannausjärjestelmiin ja lineaariliikkeisiin leikkausjärjestelmiin. Niillä on merkittäviä eroja rakenteellisessa suunnittelussa, liikemekanismeissa ja soveltuvissa käyttökohteissa. Niiden rakenteellisten ominaisuuksien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää laitteiden valinnan ja prosessioptimoinnin kannalta.

1. Galvanometrinen skannausjärjestelmä

Galvanometrinen skannausjärjestelmä käyttää nopeita peilejä säätämään laserkeilan skannausreittiä. Pääkomponentit sisältävät:

Laserlähde
Laser emittoi säteen, joka kollimoidaan muodostamaan yhdensuuntainen valo, tarjoten stabiilin lähteen skannaukseen.

Galvo-skannausyksikkö
Järjestelmä käyttää kahta kohtisuorassa toisiaan vasten olevaa korkean nopeuden peiliä (X- ja Y-galvot) lasersäteen vaaka- ja pystysuuntaisen poikkeutuksen ohjaamiseen. Galvopeilit on varustettu korkean nopeuden moottoreilla ja tarkkaa kulma-asennon määrittämiseen tarkoitetuilla antureilla.

Fokusoivat optiikat
Poikkeutettu lasersäde keskitetään työkappaleen pinnalle kokoavaan linssiin tai F-theta-linssiin, mikä takaa johdonmukaisen pistekoon ja energiatiheyden.

Ohjausjärjestelmä
Galvo-ohjain tuottaa ohjaussignaaleja leikkauspolun perusteella saavuttaakseen nopean säteenskannauksen. Koska leikkaus tapahtuu säteen poikkeutuksella, mekaaninen liike galvojärjestelmässä on vähäistä, mikä mahdollistaa nopean reagoinnin.

Rakenteelliset ominaisuudet

Kompakti koko, sopii pienille ja keskisuurille työalueille.

Korkea skannausnopeus, mikä takaa tehokkaan käsittelyn.

Tarkkuus riippuu galvon kulmatarkkuudesta ja optisen kohdistuksen laadusta.

2. Lineaariliikkeellä toimivien leikkausjärjestelmien rakenne

Lineaariliikkeellä toimivat leikkausjärjestelmät toteuttavat leikkauksen siirtämällä laserpäätä tai työkappaletta mekaanisten ohjausten mukaan. Pääkomponentit sisältävät:

Laserlähde
Laserisäde johdetaan leikkauspäähän kuitu- tai vapaa-tila-optiikan kautta.

Lineaariliikemechanismi
Laserpää tai työkappale liikkuu X- ja Y-akselin suuntaisia lineaariohjaimia pitkin. Ohjaimet toimivat yleensä ruuvien tai hammaspyörien kanssa, joita ohjataan servomoottoreilla tarkan sijoittelun ja stabiilin leikkauksen varmistamiseksi.

Fokusoiva leikkauspää
Laserisäde keskitetään leikattavan materiaalin pinnalle linssin kautta leikkauspäähän. Laserpää liikkuu mekaanisesti suunniteltua rataa pitkin leikaten materiaalia.

Ohjausjärjestelmä
CNC-ohjain hallinnoi reitin suunnittelua ja synkronoitua liikeohjausta. Mekaaninen hitaus on merkittävä, ja kiihtyvyys/jarrutus on rajoitettu rakenteellisen suunnittelun mukaan.

Rakenteelliset ominaisuudet

Sopii suurille työalueille ja paksujen materiaalien leikkaamiseen.

Leikkauspolun pituutta ei rajoita optinen skannausaluetta.

Mekaaninen rakenne on monimutkainen, järjestelmän tilavuus on suuri, ja nopeus on rajoitettu hitaudesta.

3. Avaintekijät rakenteellisissa eroissa

Galvo-skenaussysteemien ja lineaariliikkeeseen perustuvien leikkausjärjestelmien keskeiset rakenteelliset erot liittyvät liikekoneisiin ja mekaaniseen kuormitukseen:

Liikekoneisto

Galvo-järjestelmä: Leikkaus saavutetaan laserkeilan poikkeuttamisella, ja mekaaninen liike on vähäistä.

Lineaarinen järjestelmä: Leikkaus saavutetaan siirtämällä laserpäätä tai työkappaletta ohjien varassa, ja mekaaninen liike on merkittävää.

Mekaaninen hitaus

Galvo-järjestelmä: Matala hitaus, nopea reaktio.

Lineaarinen järjestelmä: Suuri hitaus, kiihtyvyys ja hidastuvuus rajoittuvat mekaaniseen rakenneeseen.

Optinen suunnittelu

Galvo-järjestelmä: Perustuu nopeisiin peileihin ja kohdistaviin linseihin; optinen polku on kiinteä.

Lineaarinen järjestelmä: Optinen polku on suhteellisen kiinteä; laserpää liikkuu mekaanisesti peittaakseen leikkausalueen.

Sovellusskenaariot

Galvojärjestelmä: Sopii ohuille materiaaleille, pienille työalueille ja korkean tarkkuuden leikkaukseen.

Lineaarinen järjestelmä: Sopii paksuille materiaaleille ja suurille työalueille; tarkkuus riippuu ohjeraudoista ja siirtomekanismeista.

Galvoskannaushakujärjestelmät ja lineaariliikeleikkausjärjestelmät eroavat perustavanlaatuisesti rakenteellisessa suunnittelussa. Galvojärjestelmät käyttävät säteen poikkeutusta pääliikemechanismina, mikä tekee niistä ideaalin korkean nopeuden ja tarkkuuden leikkaukseen. Lineaariliikejärjestelmät perustuvat mekaanisiin ohjeisiin, ja ne soveltuvat suurialueiseen ja paksun materiaalin leikkaamiseen. Näiden rakenteellisten erojen ymmärtäminen on olennaista oikeanlaisen laserleikkuulaitteiston valinnassa ja prosessien optimoinnissa.