گالوونومترها، که گاهی به نام "گالو" شناخته می‌شوند، ابزارهای الکترومکانیکی هستند که پرتو لیزر را با دقت بالا هدایت می‌کنند. این دستگاه‌ها از یک جفت آینه متحرک تشکیل شده‌اند که مسیر پرتو لیزر را در دو محور X و Y کنترل می‌کنند. حرکت سریع و دقیق این آینه‌ها، امکان اجرای فرآیندهای مختلف را در صنایع گوناگون فراهم می‌کند.
هر گالوونومتر از سه بخش کلیدی تشکیل شده است:
آینه‌ها:
این قطعات کوچک و سبک، پرتو لیزر را هدایت می‌کنند. مواد مقاومی مانند سیلیکا در ساخت آنها استفاده می‌شود.
سیستم‌های کویل و سیم‌پیچ:
این سیستم میدان مغناطیسی لازم برای حرکت آینه‌ها را ایجاد می‌کند.
کنترلر الکترونیکی:
این بخش، سیگنال‌های دریافتی را به دستورات حرکتی دقیق تبدیل می‌کند.
آینه‌ها در گالوونومتر
آینه‌های گالوونومتر باید سبک و با دقت بالا باشند، زیرا کوچک‌ترین تأخیر یا اشتباه در حرکت آینه‌ها می‌تواند باعث کاهش دقت لیزر و ایجاد مشکلات در نتیجه نهایی شود. این آینه‌ها معمولاً از موادی مانند سیلیکا ساخته می‌شوند که توانایی انعکاس بالا و مقاومت در برابر گرما و فرسایش را دارند.
کارکرد گالوونومتر
گالوونومتر از یک جفت سیم‌پیچ مغناطیسی برای چرخش سریع آینه‌ها استفاده می‌کند. این سیم‌پیچ‌ها با دریافت جریان الکتریکی متناسب با سیگنال ورودی، یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند که باعث چرخش آینه‌ها می‌شود. این حرکت‌ها به گونه‌ای دقیق و با زمان‌بندی مشخص صورت می‌گیرد تا پرتو لیزر به درستی روی ماده‌ای که تحت پردازش قرار می‌گیرد هدایت شود.
به طور خلاصه، عملکرد گالوونومتر شامل مراحلی است که در زیر آمده‌اند:
- دریافت سیگنال ورودی از سیستم کنترل لیزر: این سیگنال معمولاً بر اساس داده‌های نرم‌افزاری تنظیم می‌شود و مشخص می‌کند که پرتو باید به کدام نقطه هدایت شود.
- چرخش آینه‌ها بر اساس سیگنال ورودی: سیستم سیم‌پیچ مغناطیسی، آینه‌ها را به گونه‌ای چرخانده که پرتو لیزر در مسیر مشخص‌شده حرکت کند.
- تکرار فرآیند با سرعت بالا:این حرکت‌ها با سرعت بسیار زیاد و با دقت میلی‌ثانیه انجام می‌شوند.
منبع تغذیه گالوونومتر
برای ایجاد میدان مغناطیسی مورد نیاز در سیم‌پیچ‌های گالوونومتر، به یک منبع تغذیه با ولتاژ و جریان دقیق نیاز است. منابع تغذیه این دستگاه‌ها باید قادر باشند که توان لازم برای ایجاد میدان مغناطیسی در سیم‌پیچ‌ها را تأمین کنند. به‌علاوه، پایداری جریان و ولتاژ در این منبع تغذیه بسیار مهم است تا حرکات آینه‌ها دقیق و بدون خطا باشند.
بسیاری از گالوونومترها از منابع تغذیه با ولتاژ پایین اما جریان بالا استفاده می‌کنند. این منابع باید دارای فیلتراسیون مناسب باشند تا از نویزهای الکتریکی و ایجاد لرزش‌های غیرضروری در حرکت آینه‌ها جلوگیری شود. کنترلر الکترونیکی نیز از سیگنال‌های آنالوگ یا دیجیتال برای تنظیم دقیق جریان و ولتاژ سیم‌پیچ‌ها استفاده می‌کند.
کنترلر الکترونیکی و نقش آن در عملکرد گالوونومتر
کنترلر الکترونیکی قلب تپنده گالوونومتر محسوب می‌شود. این ابزار به‌عنوان پل ارتباطی بین نرم‌افزار کنترل لیزر و حرکت آینه‌ها عمل می‌کند. همچنین، با استفاده از روش‌های کنترلی پیشرفته.
با استفاده از روش‌های کنترلی پیشرفته مانند کنترل فیدبک، حرکت آینه‌ها را به طور دقیق پایش و تصحیح می‌کند. این کنترلر‌ها معمولاً دارای تنظیمات قابل برنامه‌ریزی هستند که امکان ایجاد الگوهای متنوع و پیچیده برای برش و حکاکی را فراهم می‌کنند.
انواع گالوونومترهای مورد استفاده در لیزر فایبر
بسته به کاربرد لیزر فایبر، گالوونومترهای مختلفی وجود دارند که هر یک دارای ویژگی‌ها و مزایای خاص خود هستند. برخی از این گالوونومترها دارای سرعت بالاتر و برخی دارای دقت بیشتر هستند. همچنین، برخی از آنها برای کار با پرتوهای پرقدرت‌تر و برخی برای لیزرهای دقیق و با توان کم طراحی شده‌اند.
به عنوان مثال:
- با سرعت بالا: برای کاربردهایی که نیاز به سرعت حرکت زیاد دارند، مانند حکاکی و برش با سرعت بالا.
- با دقت بالا: برای کاربردهایی که نیاز به دقت و وضوح بالا دارند، مانند ساخت قطعات میکرونی یا حکاکی تصاویر پیچیده.
کاربردهای گالوونومتر در دستگاه‌های لیزر فایبر
گالوونومترها به دلیل دقت و سرعت بالا در بسیاری از صنایع استفاده می‌شوند:
- حکاکی لیزری:در دستگاه‌های لیزر حکاکی، از گالوونومتر برای هدایت سریع پرتو لیزر و ایجاد الگوها و طرح‌های دقیق استفاده می‌شود.
- برش لیزری: در برش لیزری، دقت و سرعت هدایت پرتو لیزر اهمیت زیادی دارد و گالوونومترها این نیاز را برآورده می‌کنند.
- لیزرهای پزشکی:در کاربردهای پزشکی نیز، برای انجام عمل‌های دقیق و بدون آسیب به بافت‌های اطراف، از گالوونومترها استفاده می‌شود.
گالوونومترها یکی از اجزای حیاتی در دستگاه‌های لیزر فایبر به شمار می‌آیند و با توجه به دقت و سرعتی که دارند، نقش مهمی در بهبود عملکرد این دستگاه‌ها ایفا می‌کنند.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر میتوانید با شماره 91300666-021 تماس حاصل فرمایید تا همکاران مجموعه هنر طلایی شما را در کسب اطلاعات یاری کنند.
کارشناس نرم افزار با سابقه 8 سال در زمینه برنامه نویسی ، بیش از 5 سال سابقه تعمیرات تخصصی و طراحی دستگاه های لیزر حکاکی و برش و دستگاه های cnc و plc در ایران. دارای 4 اختراع در حوزه نرم افزاری و سخت افزاری دستگاه های صنعتی و مبدع اولین آموزش کار با نرم افزار کورل در حوزه جواهرات