Štrukturálne rozdiely medzi zrkadlovým systémom a lineárnym rezným systémom

V oblasti laserovej spracovania sú laserové rezacie systémy hlavne rozdelené na galvanometrické skenovacie systémy a lineárne pohybové rezacie systémy. Prejavujú významné rozdiely v konštrukčnom návrhu, pohybových mechanizmoch a vhodných aplikáciách. Porozumenie ich štrukturálnym charakteristikám je kľúčové pre výber zariadenia a optimalizáciu procesov.

1. Štruktúra galvanometrických skenovacích systémov

Galvanometrický skenovací systém používa vysokorýchlostné zrkadlá na riadenie dráhy laserového lúča. Hlavné komponenty zahŕňajú:

Laser Source
Laser vysiela lúč, ktorý je kolimovaný tak, aby tvoril rovnobežné svetlo, čím poskytuje stabilný zdroj pre skenovanie.

Jednotka galvo skenovania
Systém používa dva na seba kolmé rýchle zrkadlá (galva X a Y) na riadenie horizontálneho a vertikálneho odchýlenia laserového lúča. Galvanometrické zrkadlá sú poháňané vysokorýchlostnými motormi a vybavené snímačmi pre presné nastavenie uhla.

Zaostrovacie optiky
Odchýlený laserový lúč je sústredený na povrch obrobku cez sústredenie šošovky alebo F-theta šošovky, čo zabezpečuje konzistentnú veľkosť bodu a hustotu energie.

Riadiaci Systém
Ovládač galva generuje ovládacie signály na základe rezného profilu, aby dosiahol vysokorýchlostné skenovanie lúča. Keďže rezanie sa dosahuje odchýlením lúča, mechanický pohyb v systéme galva je minimálny, čo umožňuje rýchlu odozvu.

Štrukturálne charakteristiky

Kompaktná veľkosť, vhodná pre malé až stredné pracovné plochy.

Vysoká rýchlosť skenovania, zabezpečujúca efektívne spracovanie.

Presnosť závisí od presnosti uhla galva a kvality optického zaostrenia.

2. Štruktúra rezacích systémov s lineárnym pohybom

Systémy na rezanie s lineárnym pohybom vykonávajú rezanie posunom laserovej hlavy alebo obrobku pozdĺž mechanických vodičiek. Hlavné komponenty zahŕňajú:

Laser Source
Laserový lúč je privádzaný k rezejnej hlave cez vláknovú alebo voľné optiky.

Mechanizmus lineárneho pohybu
Laserová hlava alebo obrobok sa pohybuje pozdĺž X a Y lineárnych vodičiek. Vodičky zvyčajne pracujú so skrutkovými alebo ozubenými prevodovými systémami, ktoré sú poháňané servomotormi pre presné polohovanie a stabilný rez.

Fokusujúca rezná hlava
Laserový lúč je cez šošku v rezejnej hlave zameraný na povrch materiálu. Rezná hlava sa mechanicky pohybuje pozdĺž plánovanej trajektórie, aby materiál prerezala.

Riadiaci Systém
Kontrolér CNC riadi plánovanie dráhy a synchronizované riadenie pohybu. Mechanická zotrvačnosť je významná a zrýchlenie/spomalenie je obmedzené konštrukčným dizajnom.

Štrukturálne charakteristiky

Vhodný pre veľké pracovné plochy a rezanie hrubých materiálov.

Dĺžka rezejnej dráhy nie je obmedzená rozsahom optického skenovania.

Mechanická štruktúra je zložitá, objem systému je veľký a rýchlosť je obmedzená zotrvačnosťou.

3. Kľúčové štrukturálne rozdiely

Základné štrukturálne rozdiely medzi galvanometrickými skenovacími systémami a lineárnymi rezacími systémami spočívajú v pohybovom mechanizme a mechanickom zaťažení:

Pohybový mechanizmus

Galvo systém: Rezanie sa dosahuje odchýlením lúča lasera, pričom mechanický pohyb je minimálny.

Lineárny systém: Rezanie sa dosahuje pohybom laserovej hlavy alebo obrobku pozdĺž vodičiek, pričom dochádza k výraznému mechanickému pohybu.

Mechanická zotrvačnosť

Galvo systém: Nízka zotrvačnosť, rýchla odozva.

Lineárny systém: Vysoká zotrvačnosť, zrýchľovanie a spomaľovanie je obmedzené mechanickou štruktúrou.

Optický dizajn

Galvo systém: Využíva zrkadlá s vysokou rýchlosťou a zameriavacie šošovky; optická dráha je pevná.

Lineárny systém: Optická dráha je relatívne pevná; laserová hlava sa mechanicky pohybuje po reznú plochu.

Aplikačné scenáre

Galvo systém: vhodný pre tenké materiály, malé pracovné plochy a rezanie s vysokou presnosťou.

Lineárny systém: vhodný pre hrubé materiály a veľké pracovné plochy; presnosť závisí od vedení a prevodových systémov.

Galvo skenovacie systémy a lineárne rezacie systémy sa zásadne líšia vo svojom konštrukčnom návrhu. Galvo systémy používajú odklon lúča ako hlavný pohybový mechanizmus, čo ich robí ideálnymi pre rýchle rezanie s vysokou presnosťou. Lineárne systémy sa opierajú o mechanické vedenia, čo je vhodné pre rezanie na veľkých plochách a hrubých materiáloch. Porozumenie týmto konštrukčným rozdielom je nevyhnutné pri výbere vhodného laserového rezacieho zariadenia a optimalizácii pracovných postupov.