Sistemi motori nei sistemi laser CO₂: vantaggi dei servi motori senza core

Come tecnologia laser a gas ad alta potenza, il laser Co₂ è ampiamente utilizzato nella lavorazione industriale, nella cosmetologia medica e nella ricerca scientifica. La sua efficienza di conversione ad alta energia e una buona adattabilità del materiale lo rendono una scelta ideale per il taglio, l'incisione e la marcatura non metal.

 

Nelle apparecchiature laser CO₂, il sistema di scansione del galvanometro e il sistema di messa a fuoco ottica sono componenti chiave che determinano l'accuratezza e l'efficienza di elaborazione. Il sistema di scansione del galvanometro raggiunge un posizionamento preciso del raggio regolando la direzione del raggio laser ad alta velocità, mentre il sistema di messa a fuoco ottica è responsabile dell'ottimizzazione della densità di energia del raggio e del miglioramento degli effetti di taglio e incisione.

 

Al fine di garantire il funzionamento ad alta velocità, accurato e stabile di questi due sistemi, il sistema motorio utilizzato deve avere le caratteristiche di alta risposta dinamica, bassa inerzia, alta precisione e basso rumore. Soprattutto nelle apparecchiature laser CO₂ di fascia alta, la qualità delle prestazioni del motore determina direttamente la qualità complessiva di elaborazione e la vita del sistema.

 

Questo articolo esplorerà i principi di base, le aree di applicazione e le caratteristiche fondamentali dei laser di CO₂ e si concentrerà sull'analisi del ruolo del sistema di scansione del galvanometro e del sistema di messa a fuoco ottica. Infine, discuterà i requisiti del sistema motorio richiesti per garantire le prestazioni eccellenti dell'attrezzatura complessiva.

 

 

Laser CO₂è un laser a gas basato sul gas di anidride carbonica come mezzo di lavoro, che può produrre una luce di Far-Infraring con una lunghezza d'onda di 10,6 μm. A causa della sua alta densità di potenza e dell'uscita laser stabile, il laser CO₂ è ampiamente utilizzato nel taglio di precisione, nell'incisione, nella saldatura e nella marcatura. Rispetto ad altri tipi di laser, il laser CO₂ ha una maggiore efficienza di conversione energetica, con una tipica efficienza del 15%-20%, fornendo una soluzione efficiente ed economica per l'elaborazione industriale.

 

Strumenti efficienti per la produzione industriale

Nel campo della produzione industriale, il laser Co₂ è diventato la tecnologia preferita per il taglio, l'incisione, la saldatura e la marcatura grazie alle sue eccellenti caratteristiche di assorbimento per i materiali non metallici. Può tagliare accuratamente materiali come plastica, legno, pelle, vetro, gomma, ecc. Ed è ampiamente utilizzato in alloggiamenti di prodotti elettronici, artigianato, industrie di imballaggi e altri campi per incisione e marcatura fine. Inoltre, il laser CO₂ viene utilizzato anche per la saldatura dei metalli a parete sottile e l'imballaggio dei componenti di precisione nella produzione elettronica e nella micromachining.

 

Innovazione nei campi medici ed estetici

I laser di CO₂ sono anche ampiamente utilizzati nei campi medici e cosmetici. Grazie al suo preciso effetto termico, i laser frazionari co₂ sono ampiamente utilizzati nel ringiovanimento della pelle, nella riparazione delle cicatrici, nella riduzione delle rughe e nel miglioramento della pigmentazione e sono diventati una delle tecnologie di base delle moderne attrezzature mediche ed estetiche. Allo stesso tempo, i laser Co₂ stanno gradualmente sostituendo i bisturi tradizionali in oftalmologia, odontoiatria e interventi di taglio dei tessuti molli con i loro vantaggi di controllo preciso, meno trauma e recupero più rapido, fornendo ai pazienti opzioni di trattamento più sicure ed efficaci.

 

Ricerca scientifica e applicazioni speciali

Oltre ai campi industriali e medici, anche i laser svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, analisi spettrale, tecnologia militare e di sicurezza. È ampiamente utilizzato nella ricerca sui materiali, nel rilevamento infrarosso, nel rilevamento spettrale e persino nell'esercito in campi ad alta precisione come il posizionamento target e la distanza di distanza. Con le sue proprietà ottiche uniche e prestazioni di produzione stabili, i laser Co₂ hanno promosso l'innovazione tecnologica e i progressi in molti settori.

 

Caratteristiche del laser Co₂

Lunghezza d'onda a infrarossi lontani (10,6 μm)

La lunghezza d'onda del laser CO₂ si trova nella regione a infrarossi lontani e può essere assorbita in modo efficiente dalla maggior parte dei materiali non metallici (come plastica, legno, pelle, ceramica e vetro). Pertanto, è particolarmente adatto per la lavorazione di materiali non metallici.

 

Modalità di onda continua (CW) e impulsi

I laser CO₂ possono funzionare in modalità di uscita continua (CW), che è adatta per il taglio e la saldatura ad alta intensità a lungo termine; o in modalità pulsata, che è adatto per incisioni fine e applicazioni mediche come la bellezza laser frazionaria.

 

Alta densità di potenza

I laser CO₂ possono generare energia da decine di watt a migliaia di watt, adatti per l'elaborazione di applicazioni di diverse dimensioni. La bassa potenza viene utilizzata per l'incisione e la marcatura e l'alta potenza viene utilizzata per il taglio e la saldatura.

 

La zona interessata al calore (HAZ) è relativamente piccola

Sebbene il laser CO₂ sia una tecnologia di elaborazione termica, attraverso un ragionevole sistema di messa a fuoco ottica, la dimensione del punto può essere ridotta a decine di micron, riducendo la zona interessata al calore (HAZ), garantendo così la trasformazione del materiale ad alta precisione e riducendo la deformazione del materiale.

 

Efficienza di conversione ad alta energia

I laser CO₂ hanno una tipica efficienza di conversione dell'energia del 15%-20%, che è superiore rispetto ad altri laser a gas (come i laser elio-neon), quindi il costo operativo è inferiore.

 

Eccitazione di scarico del gas, lunga durata del dispositivo

I laser CO₂ usano l'eccitazione di scarico del gas e la vita di componenti chiave come tubi di scarico e elementi ottici di solito possono raggiungere migliaia a decine di migliaia di ore, rendendoli adatti per un uso industriale a lungo termine.

 

 

Attraverso una breve introduzione, abbiamo una certa comprensione delle attrezzature laser Co₂. Nelle apparecchiature laser CO₂, ci sono due sistemi, vale a dire il sistema di scansione del galvanometro e il sistema di messa a fuoco ottica. Sono i componenti principali per garantire l'accuratezza e l'efficienza dell'elaborazione e influenzare direttamente il posizionamento, il movimento e la messa a fuoco del raggio laser, influenzando così la qualità di elaborazione finale. Quella che segue è un'introduzione al ruolo di questi due sistemi nelle apparecchiature laser CO₂:

 

1. Sistema di scansione del galvanometro

La funzione principale del sistema di scansione del galvanometro è quella di ottenere la scansione ad alta velocità regolando la direzione del raggio laser. Questo sistema è costituito da una coppia di galvanometri ad alta velocità (riflettori a specchio) e un motore che guida questi galvanometri. Il suo ruolo si riflette specificamente nei seguenti aspetti:

 

Orientamento e posizionamento del raggio laser

Il sistema di scansione del galvanometro consente di posizionare con precisione il raggio laser CO₂ all'interno dell'area di lavoro e si muove rapidamente lungo un percorso preimpostata. Ciò è particolarmente importante per applicazioni come il taglio di precisione, l'incisione e la marcatura, in quanto consente un controllo preciso della traiettoria di scansione del punto laser sulla superficie del materiale.

 

Aumentare la velocità di elaborazione

Il sistema di scansione del galvanometro può regolare rapidamente la direzione del raggio laser, consentendole di coprire in modo efficiente un'ampia area di elaborazione. Ciò aumenta notevolmente la velocità di elaborazione, soprattutto durante l'elaborazione dei pettini di grandi dimensioni, che possono ridurre i tempi di lavoro e i costi di produzione.

 

Migliora l'accuratezza della lavorazione

Il controllo ad alta precisione del sistema galvanometro garantisce che il raggio laser sia scansionato in un intervallo di errori molto piccolo, garantendo che i dettagli dell'elaborazione possano essere presentati accuratamente, il che è particolarmente importante nell'incisione e nella marcatura fine.

 

Ridurre la complessità del movimento meccanico

Rispetto al tradizionale banco da lavoro in movimento meccanico, il sistema di scansione del galvanometro regola la direzione del raggio di luce attraverso il riflesso dello specchio, riducendo i movimenti meccanici complessi e le parti in movimento, che riducono l'attrito meccanico, estende la durata dell'attrezzatura e migliora la stabilità del sistema.

 

 

La funzione principale del sistema di messa a fuoco ottica è quella di focalizzare il raggio laser in un punto molto piccolo attraverso l'obiettivo per aumentare la densità di energia del laser in modo che possa tagliare o incidere efficacemente i materiali. Le funzioni del sistema di messa a fuoco ottica nelle apparecchiature laser Co₂ includono:

 

Aumentare la densità di energia del raggio laser

Il laser si concentra attraverso l'obiettivo del sistema di messa a fuoco ottica, che può ridurre il punto laser a una dimensione di decine di micron, aumentando così notevolmente la densità di energia laser per unità di area. Questa alta densità di energia consente al laser di penetrare e tagliare facilmente materiali più spessi, in particolare nella lavorazione di metalli e alcuni materiali duri, in cui il sistema di messa a fuoco ottica svolge un ruolo vitale.

 

Ottimizza i risultati di taglio e incisione

Attraverso una messa a fuoco precisa, il laser può mantenere una dimensione e una forma stabili durante la lavorazione, garantendo così l'accuratezza del taglio e dell'incisione. Ciò non solo riduce i rifiuti materiali, ma garantisce anche l'accuratezza della lavorazione e la qualità della superficie del pezzo.

 

Ridurre la zona interessata al calore (HAZ)

Il sistema di messa a fuoco ottico può focalizzare il laser sulla superficie del materiale o sull'area di lavorazione, ridurre la diffusione del calore nell'area circostante e quindi ridurre la zona interessata al calore (HAZ). Ciò è cruciale per alcuni materiali sensibili alla deformazione termica, in particolare la lavorazione di film sottili e parti minuscole.

 

Migliora le capacità di elaborazione di precisione

Il sistema di messa a fuoco consente alla dimensione del punto di essere più fine e adattarsi a varie applicazioni di precisione. Che si tratti di incisione a livello di micron o marcatura di testo estremamente piccola, il sistema di messa a fuoco ottica può fornire una precisione di elaborazione estremamente elevata per soddisfare le esigenze industriali di fascia alta.

 

Attraverso la combinazione di questi due sistemi, le apparecchiature laser CO₂ possono fornire capacità di elaborazione efficienti e precise in diversi scenari di applicazione. Il sistema galvanometro garantisce una risposta rapida e un controllo preciso durante l'elaborazione attraverso la scansione ad alta velocità e il posizionamento preciso; Mentre il sistema di messa a fuoco ottica migliora la densità di energia laser e ottimizza gli effetti di taglio e incisione attraverso la messa a fuoco fine. I due sistemi lavorano insieme per garantire le eccellenti prestazioni delle attrezzature laser Co₂ in vari settori.

 

 

Conosciamo già il ruolo chiave della scansione del galvanometro e dei sistemi di messa a fuoco ottica nelle apparecchiature laser CO₂. Il loro funzionamento efficiente è il nucleo per garantire l'accuratezza e la velocità di elaborazione. Al fine di dare il gioco completo alle prestazioni di questi due sistemi, la selezione e la progettazione del sistema motorio sono cruciali. La stabilità, l'accuratezza e la velocità di risposta della scansione del galvanometro e dei sistemi di messa a fuoco ottica sono strettamente correlati alle prestazioni del sistema motorio. Quindi, quali caratteristiche ha bisogno il sistema motorio per garantire il funzionamento efficiente della scansione del galvanometro e dei sistemi di messa a fuoco ottica?

 

Alta precisione e stabilità

Il sistema di scansione del galvanometro si basa sul motore per controllare accuratamente il movimento del galvanometro. Per raggiungere questo obiettivo, il motore deve avere una precisione e una stabilità estremamente elevate ed essere in grado di rispondere rapidamente in un tempo molto breve per garantire una scansione accurata del raggio laser. Soprattutto nelle applicazioni di incisione e marcatura ad alta precisione, qualsiasi leggera deviazione può portare a difetti del prodotto, quindi l'accuratezza del motore influisce direttamente sulla qualità di elaborazione.

 

Alta velocità di risposta

Nei sistemi di focalizzazione della scansione e di messa a fuoco ottica del galvanometro, il motore deve rispondere rapidamente per controllare i segnali e regolare rapidamente la posizione del galvanometro o dell'elemento ottico per ottenere un posizionamento preciso e focalizzazione del laser. Al fine di ottenere una velocità di risposta più rapida, il motore dovrebbe avere basse caratteristiche di inerzia, che consente al galvanometro e agli elementi ottici di accelerare e rallentare più velocemente. Soprattutto nella commutazione e nella regolazione ad alta frequenza, i motori a bassa inerzia possono ottenere un movimento rapido e preciso.

 

Allo stesso tempo, il sistema motorio deve anche supportare il controllo in tempo reale per garantire che possa reagire istantaneamente quando il raggio laser cambia, evitando eventuali ritardi. Questo è cruciale per regolare dinamicamente la messa a fuoco e il percorso del laser.

 

Funzionamento regolare e basso rumore

Nell'elaborazione laser ad alta precisione, qualsiasi vibrazione meccanica o rumore influenzerà le prestazioni del sistema di scansione del galvanometro e del sistema di messa a fuoco ottica. Pertanto, il funzionamento regolare del motore è un fattore che non può essere ignorato. Il motore deve garantire un'uscita regolare per evitare vibrazioni o rumore che influiscono sul movimento preciso del raggio laser.

 

Alte prestazioni e basso consumo energetico

Il sistema motorio deve fornire una potenza stabile e mantenere un'alta efficienza in condizioni di lavoro a lungo termine. I motori ad alta efficienza possono non solo ridurre il consumo di energia e i costi operativi, ma garantire anche il funzionamento continuo delle apparecchiature in condizioni di carico elevate.

 

Lunga vita e bassa manutenzione

Il sistema motorio dovrebbe avere caratteristiche di lunga durata e ridurre la frequenza di manutenzione, in particolare in condizioni di carico elevato. I motori di alta qualità possono mantenere prestazioni stabili per lunghi periodi di utilizzo, evitare frequenti guasti e tempi di inattività e ridurre il rischio di interruzioni di produzione.

 

Opzioni di personalizzazione

Le apparecchiature laser hanno requisiti di applicazione diversi in diversi campi, quindi la progettazione personalizzata del sistema motorio è diventata un fattore chiave per garantire prestazioni elevate. Secondo diversi ambienti di lavoro, requisiti di carico e standard di precisione, i motori personalizzati possono fornire soluzioni su misura per garantire le migliori prestazioni delle apparecchiature laser.

 

 

Come accennato in precedenza, il sistema motorio svolge un ruolo vitale nel garantire le prestazioni della scansione del galvanometro e del sistema di messa a fuoco ottica. Al fine di garantire che l'attrezzatura laser possa ottenere una maggiore velocità di precisione e risposta, il servo motore senza colare è diventato gradualmente una scelta ideale con la sua struttura unica e prestazioni superiori.

 

Come suggerisce il nome, il motore del servo corele è composto da tre parti: un motore senza spazzole senza core, un dispositivo di feedback (come un codificatore) e un sistema di controllo dell'unità. Il suo concetto di progettazione gli consente di mostrare vantaggi unici nel controllo di precisione e nelle applicazioni ad alte prestazioni. Successivamente, analizzeremo le caratteristiche del motore servo senza colare e lo confronteremo con il tradizionale servomotore DC senza spazzole per aiutarti a comprendere più chiaramente i suoi vantaggi unici nelle apparecchiature laser ad alta precisione.

 

1. Alta precisione e stabilità

Il servo motore senza colare utilizza la tecnologia del motore senza spazzole ed è dotato di un dispositivo di feedback ad alta precisione (come un encoder) per monitorare e regolare lo stato di movimento del motore in tempo reale per garantire un'elevata coerenza in posizione e velocità. Ciò consente al more di servo coressante di ottenere un posizionamento del raggio laser estremamente accurato nel sistema di scansione e focalizzazione ottica del galvanometro, garantendo un controllo fine durante il processo di elaborazione.

 

Rispetto ai tradizionali servi motori a servo DC senza spazzole, il sistema di feedback dei servi motori senza core è più preciso, il che può effettivamente evitare errori di posizione e ritardi di risposta e migliorare la stabilità e l'accuratezza del sistema.

 

2. Bassa inerzia e alta velocità di risposta

La bassa inerzia del motore servo coressante consente di rispondere e adattarsi rapidamente ai requisiti di controllo in rapido cambiamento. Questa funzione è fondamentale nei sistemi di scansione e focalizzazione ottica del galvanometro, poiché questi sistemi richiedono che il motore regoli rapidamente e accuratamente il percorso del laser o la posizione di messa a fuoco. La bassa progettazione di inerzia significa che il servo motore senza core può accelerare e rallentare rapidamente, soddisfacendo così le esigenze delle attrezzature laser per una risposta rapida.

 

Rispetto ai tradizionali servi motori a servo DC senza spazzole, la bassa inerzia dei servi motori senza core offre loro evidenti vantaggi nella regolazione ad alta frequenza, consentendo un controllo del movimento più liscio e più preciso.

 

3. Progettazione ad alte prestazioni e compatte

Il design coressante del servo motor courista lo rende più compatto e più leggero. Nonostante le sue dimensioni ridotte, il servo motore senza core fornisce ancora una potenza efficiente, che gli consente di esercitare completamente le sue alte prestazioni nelle apparecchiature laser con spazio limitato. I servi motori DC tradizionali senza spazzole sono generalmente di dimensioni più grandi e potrebbero non essere in grado di competere con i servi motori senza core in applicazioni limitate allo spazio.

 

Questo design compatto non solo aiuta l'integrazione dei servi motori senza core nelle attrezzature in modo più flessibile, ma li rende anche più adatti per scenari di applicazione motore ad alta densità.

 

4. Feedback ad alta precisione e controllo a circuito chiuso

Il sistema di feedback del motore servo coressante (come l'encoder) fornisce una precisa funzione di controllo a circuito chiuso per garantire che il motore mantenga sempre la traiettoria del movimento set. Attraverso la regolazione del feedback continuo, il servo motore senza core può mantenere un alto grado di precisione di controllo nei cambiamenti dinamici, garantendo l'accuratezza del posizionamento del galvanometro e dei componenti ottici.

 

Al contrario, sebbene anche tradizionali servi motori DC senza spazzole possano essere dotati di encoder, la loro precisione di feedback e la velocità di risposta sono generalmente limitate, quindi potrebbero non essere in grado di ottenere le prestazioni di servi motori senza core in applicazioni complesse.

 

5. Lunga vita e bassi requisiti di manutenzione

I servi motori senza core, usano la tecnologia del motore senza spazzole, che riduce l'attrito e l'usura nei tradizionali motori spazzolati, estendendo così notevolmente la vita del motore. Il funzionamento ad alto carico a lungo termine ha scarso effetto sulle prestazioni del motore. I servi motori senza core possono rimanere stabili durante il funzionamento a lungo termine e avere requisiti di manutenzione relativamente bassi.

 

Sebbene anche i servi motori DC Brushless tradizionali abbiano una lunga durata, potrebbero richiedere lavori di ispezione e manutenzione più regolari a causa del loro design meccanico relativamente complesso.

 

Rispetto ai tradizionali servi motori DC senza spazzole, i servi motori senza core hanno evidenti vantaggi nel controllo di precisione, velocità di risposta e affidabilità e sono una scelta ideale per garantire il funzionamento stabile di apparecchiature laser ad alte prestazioni.

 

 

Come produttore di automobili leader, VSD si concentra sulla fornitura di soluzioni motorie a servo alte prestazioni, dedicate a soddisfare vari requisiti di applicazione ad alta precisione e ad alta efficienza.Con oltre dieci anni di esperienza nella ricerca e nello sviluppo motorio, abbiamo stabilito parametri di riferimento nel settore innovativa, controllo di qualità e servizio clienti.

 

VSD ha una vasta gamma di motori senza core standard e offre servizi di personalizzazione completi.La nostra tecnologia di avvolgimento utilizza una tecnologia di avvolgimento completamente automatica per garantire che ogni motore raggiunga il livello superiore del settore in termini di prestazioni e stabilità. Possiamo personalizzare motori di diverse dimensioni, poteri e parametri delle prestazioni in base alle esigenze dei clienti per garantire la soluzione migliore per ciascun progetto.

 

Come società certificata ISO, VSD segue rigorosamente gli standard di gestione della qualità internazionale e tutti i prodotti motori subiscono rigorosi test di qualità e verifica delle prestazioni. I nostri sistemi motori non solo soddisfano i requisiti del settore, ma forniscono anche ai clienti un funzionamento efficiente e stabile a lungo termine, garantendo la durata dell'attrezzatura.

 

Raccomandazioni motorie di VSD senza core:

Vec - 1628 motore coreless

Il motore coreless Vec - 1628 ha un diametro di 16 mm e una lunghezza del corpo di 28 mm ed è adatto per applicazioni che richiedono un controllo ad alta precisione e una risposta rapida. Il suo basso rumore, nessun effetto di ingresso e velocità ultra-alta lo fanno funzionare bene in vari tipi di attrezzature. Questo motore è disponibile in diverse gamme e velocità di tensione e supporta la personalizzazione per garantire che soddisfi vari requisiti di applicazione.

 

Vec - 1819 motore coreless

Il motore coressante VEC - 1819, con il suo diametro di 18 mm e la lunghezza di 18,6 mm, fornisce un consumo di energia elevato e bassa energia, adatto per applicazioni che richiedono un'elevata efficienza e velocità di risposta. Questo motore ha i vantaggi del basso rumore, nessun effetto di cogging e rimane stabile ad alta velocità. Sono disponibili una varietà di specifiche e tensioni, che possono essere personalizzate in base alle esigenze e sono ampiamente utilizzate nelle occasioni di controllo di precisione.

 

Vec - 1935 motore coreless

Il motore Coreless Vec - 1935 ha un diametro di 19 mm, una lunghezza di 35 mm e una coppia di partenza fino a 261,32 mn.m. È adatto per applicazioni con requisiti elevati e elevati. La sua velocità ultra-alta e basse caratteristiche di inerzia lo rendono eccellente nel controllo di precisione. Questo motore supporta una varietà di opzioni di personalizzazione per soddisfare i requisiti di prestazione di diversi clienti ed è una scelta ideale per sistemi di alimentazione efficienti.

 

Vec - 2233 motore coreless

Il motore coreless Vec - 2233 ha un diametro di 22 mm e una lunghezza di 43,5 mm, supporta una velocità fino a 36, ​​000 rpm, fornisce una forte potenza di uscita e una coppia di partenza elevata. Le sue caratteristiche di bassa rumore e basse vibrazioni lo rendono la prima scelta per le apparecchiature di precisione. È adatto per applicazioni ad alta richiesta e supporta servizi personalizzati come velocità, cuscinetti e interfacce per garantire il miglior adattamento dell'applicazione.

 

Vec - 2855 motore coreless

Vec - 2855 Motore coressante, con un diametro di 28 mm e una lunghezza del corpo di 55 mm, ha un'eccellente velocità di risposta e caratteristiche di bassa vibrazione ed è particolarmente adatto per un funzionamento a carico a lungo termine. Con vantaggi come il basso rumore e una risposta rapida, è molto adatto per applicazioni che richiedono un controllo ad alta precisione. Fornisce una varietà di opzioni di personalizzazione, supporta la selezione personalizzata di parametri come tensione, velocità e cuscinetti e adattamenti a vari requisiti speciali.