激光焊接振鏡擺動(dòng)原理是什么？

振鏡激光錫焊是非常高效的一種焊接方式，通過振鏡的擺動(dòng)來對焊接的區(qū)域進(jìn)行掃描、松盛光電來分享激光焊接中振鏡的擺動(dòng)原理，來了解一下吧。

　基本結(jié)構(gòu)和作用

激光焊接振鏡系統(tǒng)主要由振鏡電機(jī)、反射鏡和驅(qū)動(dòng)控制器組成。振鏡電機(jī)是核心部件，它能夠精確地驅(qū)動(dòng)反射鏡進(jìn)行高速擺動(dòng)。反射鏡一般有 X 軸和 Y 軸兩個(gè)方向的反射鏡，它們分別控制激光在水平和垂直方向上的掃描路徑。驅(qū)動(dòng)控制器則負(fù)責(zé)發(fā)送信號來控制振鏡電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。

振鏡擺動(dòng)的主要目的是改變激光的照射位置，從而能夠靈活地對焊接區(qū)域進(jìn)行掃描。在激光焊接中，通過振鏡的擺動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀焊縫的焊接，比如圓形、弧形或不規(guī)則形狀的焊縫。

擺動(dòng)原理在二維平面的實(shí)現(xiàn)(以 X - Y 平面為例)

X 軸擺動(dòng)原理：

X 軸振鏡電機(jī)根據(jù)接收到的控制信號進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，它帶動(dòng)與之相連的 X 軸反射鏡進(jìn)行角度的改變。假設(shè)初始時(shí)激光垂直入射到反射鏡上，當(dāng)反射鏡繞 X 軸方向的軸旋轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，根據(jù)光的反射定律，激光的反射方向就會在水平方向(X 軸方向)發(fā)生改變。

例如，電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)一定角度，反射鏡使激光向左反射;電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，激光則向右反射。這樣就實(shí)現(xiàn)了激光在 X 軸方向的擺動(dòng)掃描。

Y 軸擺動(dòng)原理：

同樣，Y 軸振鏡電機(jī)驅(qū)動(dòng) Y 軸反射鏡旋轉(zhuǎn)。當(dāng) Y 軸反射鏡旋轉(zhuǎn)時(shí)，激光的反射方向在垂直方向(Y 軸方向)發(fā)生變化。兩個(gè)軸的反射鏡擺動(dòng)相互配合，就可以使激光在二維平面內(nèi)到達(dá)任意指定的位置。

比如，要在一個(gè)平面上焊接一個(gè)圓形焊縫，通過控制 X 軸和 Y 軸振鏡電機(jī)，使激光以一定的半徑和角速度在圓周上掃描，從而完成圓形焊縫的焊接。

掃描模式和運(yùn)動(dòng)軌跡控制

矢量掃描模式：

在矢量掃描模式下，根據(jù)焊接圖形的幾何形狀，將其分解為一系列的矢量線段。驅(qū)動(dòng)控制器通過計(jì)算每個(gè)矢量線段所需的振鏡角度變化和激光脈沖時(shí)間，來精確控制振鏡的擺動(dòng)和激光的發(fā)射。

例如，對于一個(gè)三角形焊縫，先確定三角形的三個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)，然后計(jì)算從一個(gè)頂點(diǎn)到下一個(gè)頂點(diǎn)所需的 X 軸和 Y 軸振鏡的角度變化，以及激光在這個(gè)過程中的開啟和關(guān)閉時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)沿著三角形輪廓的焊接。

光柵掃描模式：

光柵掃描是一種規(guī)則的掃描方式，通常用于大面積的焊接或表面處理。在這種模式下，激光在 X 軸方向上按照一定的步長進(jìn)行掃描，掃描完一行后，Y 軸方向移動(dòng)一定的距離，然后再進(jìn)行下一行的掃描，如此反復(fù)，就像在平面上編織一張激光掃描的 “網(wǎng)”。

例如，在焊接一個(gè)較大的矩形金屬板時(shí)，可以采用光柵掃描模式，先在 X 軸方向從左到右掃描，然后 Y 軸向下移動(dòng)一個(gè)微小的距離，再從左到右掃描，直到覆蓋整個(gè)矩形區(qū)域。