ലേസർ ഗാൽവനോമീറ്ററിനെക്കുറിച്ചുള്ള ആമുഖം

ലേസർ ഗാൽവനോമീറ്റർ എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ലേസർ സ്കാനറിൽ XY ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്കാനിംഗ് ഹെഡ്, ഇലക്ട്രോണിക് ഡ്രൈവ് ആംപ്ലിഫയർ, ഒപ്റ്റിക്കൽ റിഫ്ലക്ഷൻ ലെൻസ് എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. കമ്പ്യൂട്ടർ കൺട്രോളർ നൽകുന്ന സിഗ്നൽ ഡ്രൈവിംഗ് ആംപ്ലിഫയർ സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്കാനിംഗ് ഹെഡിനെ നയിക്കുന്നു, അതുവഴി XY തലത്തിലെ ലേസർ ബീമിന്റെ വ്യതിചലനം നിയന്ത്രിക്കുന്നു. ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഗാൽവനോമീറ്റർ ലേസർ വ്യവസായത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സ്കാനിംഗ് ഗാൽവനോമീറ്ററാണ്. ഇതിന്റെ പ്രൊഫഷണൽ പദത്തെ ഹൈ-സ്പീഡ് സ്കാനിംഗ് ഗാൽവനോമീറ്റർ ഗാൽവോ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഗാൽവനോമീറ്റർ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നതിനെ ഒരു അമ്മീറ്റർ എന്നും വിളിക്കാം. ഇതിന്റെ ഡിസൈൻ ആശയം ഒരു അമ്മീറ്ററിന്റെ ഡിസൈൻ രീതിയെ പൂർണ്ണമായും പിന്തുടരുന്നു. ലെൻസ് സൂചി മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രോബിന്റെ സിഗ്നൽ കമ്പ്യൂട്ടർ നിയന്ത്രിത -5V-5V അല്ലെങ്കിൽ -10V-+10V DC സിഗ്നൽ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു. , മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച പ്രവർത്തനം പൂർത്തിയാക്കാൻ. കറങ്ങുന്ന മിറർ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റം പോലെ, ഈ സാധാരണ നിയന്ത്രണ സംവിധാനം ഒരു ജോഡി പിൻവലിക്കൽ മിററുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യാസം, ഈ ലെൻസുകളുടെ സെറ്റ് ഓടിക്കുന്ന സ്റ്റെപ്പർ മോട്ടോർ ഒരു സെർവോ മോട്ടോർ ഉപയോഗിച്ച് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു എന്നതാണ്. ഈ നിയന്ത്രണ സംവിധാനത്തിൽ, ഒരു പൊസിഷൻ സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഡിസൈൻ ആശയവും നെഗറ്റീവ് ഫീഡ്‌ബാക്ക് ലൂപ്പും സിസ്റ്റത്തിന്റെ കൃത്യത കൂടുതൽ ഉറപ്പാക്കുന്നു, കൂടാതെ മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും സ്കാനിംഗ് വേഗതയും ആവർത്തിച്ചുള്ള പൊസിഷനിംഗ് കൃത്യതയും ഒരു പുതിയ തലത്തിലെത്തുന്നു. ഗാൽവനോമീറ്റർ സ്കാനിംഗ് മാർക്കിംഗ് ഹെഡ് പ്രധാനമായും XY സ്കാനിംഗ് മിറർ, ഫീൽഡ് ലെൻസ്, ഗാൽവനോമീറ്റർ, കമ്പ്യൂട്ടർ നിയന്ത്രിത മാർക്കിംഗ് സോഫ്റ്റ്‌വെയർ എന്നിവ ചേർന്നതാണ്. വ്യത്യസ്ത ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് അനുബന്ധ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുക. അനുബന്ധ ഓപ്ഷനുകളിൽ ലേസർ ബീം എക്സ്പാൻഡറുകൾ, ലേസറുകൾ മുതലായവയും ഉൾപ്പെടുന്നു. ലേസർ ഡെമോൺസ്ട്രേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്കാനിംഗിന്റെ തരംഗരൂപം ഒരു വെക്റ്റർ സ്കാൻ ആണ്, കൂടാതെ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്കാനിംഗ് വേഗത ലേസർ പാറ്റേണിന്റെ സ്ഥിരത നിർണ്ണയിക്കുന്നു. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഹൈ-സ്പീഡ് സ്കാനറുകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, സ്കാനിംഗ് വേഗത സെക്കൻഡിൽ 45,000 പോയിന്റുകളിൽ എത്തുന്നു, ഇത് സങ്കീർണ്ണമായ ലേസർ ആനിമേഷനുകൾ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

5.1 ലേസർ ഗാൽവനോമീറ്റർ വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റ്

5.1.1 ഗാൽവനോമീറ്റർ വെൽഡിംഗ് ജോയിന്റിന്റെ നിർവചനവും ഘടനയും:

കൊളിമേഷൻ ഫോക്കസിംഗ് ഹെഡ് ഒരു പിന്തുണയ്ക്കുന്ന പ്ലാറ്റ്‌ഫോമായി ഒരു മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത ട്രജക്ടറി വെൽഡുകളുടെ വെൽഡിംഗ് നേടുന്നതിന് മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണം മുന്നോട്ടും പിന്നോട്ടും നീങ്ങുന്നു. വെൽഡിംഗ് കൃത്യത ആക്യുവേറ്ററിന്റെ കൃത്യതയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ കുറഞ്ഞ കൃത്യത, മന്ദഗതിയിലുള്ള പ്രതികരണ വേഗത, വലിയ ജഡത്വം തുടങ്ങിയ പ്രശ്‌നങ്ങളുണ്ട്. ഗാൽവനോമീറ്റർ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റം വ്യതിചലനത്തിനായി ലെൻസ് വഹിക്കാൻ ഒരു മോട്ടോർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മോട്ടോർ ഒരു നിശ്ചിത വൈദ്യുതധാരയാൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഉയർന്ന കൃത്യത, ചെറിയ ജഡത്വം, വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഗാൽവനോമീറ്റർ ലെൻസിൽ ബീം പ്രകാശിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഗാൽവനോമീറ്ററിന്റെ വ്യതിചലനം ലേസർ ബീമിനെ മാറ്റുന്നു. അതിനാൽ, ഗാൽവനോമീറ്റർ സിസ്റ്റത്തിലൂടെ സ്കാനിംഗ് വ്യൂ ഫീൽഡിലെ ഏത് പാതയും ലേസർ ബീമിന് സ്കാൻ ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ഗാൽവനോമീറ്റർ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ബീം എക്സ്പാൻഷൻ കോളിമേറ്റർ, ഫോക്കസിംഗ് ലെൻസ്, XY ടു-ആക്സിസ് സ്കാനിംഗ് ഗാൽവനോമീറ്റർ, കൺട്രോൾ ബോർഡ്, ഹോസ്റ്റ് കമ്പ്യൂട്ടർ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ സിസ്റ്റം എന്നിവയാണ്. സ്കാനിംഗ് ഗാൽവനോമീറ്റർ പ്രധാനമായും രണ്ട് XY ഗാൽവനോമീറ്റർ സ്കാനിംഗ് ഹെഡുകളെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ഇവ ഹൈ-സ്പീഡ് റെസിപ്രോക്കേറ്റിംഗ് സെർവോ മോട്ടോറുകളാൽ നയിക്കപ്പെടുന്നു. X, Y-ആക്സിസ് സെർവോ മോട്ടോറുകളിലേക്ക് കമാൻഡ് സിഗ്നലുകൾ അയച്ചുകൊണ്ട്, ഡ്യുവൽ-ആക്സിസ് സെർവോ സിസ്റ്റം XY ഡ്യുവൽ-ആക്സിസ് സ്കാനിംഗ് ഗാൽവനോമീറ്ററിനെ യഥാക്രമം X-ആക്സിസിലും Y-ആക്സിസിലും വ്യതിചലിപ്പിക്കാൻ നയിക്കുന്നു. ഈ രീതിയിൽ, XY ടു-ആക്സിസ് മിറർ ലെൻസിന്റെ സംയോജിത ചലനത്തിലൂടെ, കൺട്രോൾ സിസ്റ്റത്തിന് ഗാൽവനോമീറ്റർ ബോർഡിലൂടെ സിഗ്നലിനെ സെറ്റ് പാത്ത് അനുസരിച്ച് ഹോസ്റ്റ് കമ്പ്യൂട്ടർ സോഫ്റ്റ്‌വെയറിന്റെ പ്രീസെറ്റ് ഗ്രാഫിക് ടെംപ്ലേറ്റ് അനുസരിച്ച് പരിവർത്തനം ചെയ്യാനും, വർക്ക്പീസ് പ്ലെയിനിൽ വേഗത്തിൽ നീങ്ങി ഒരു സ്കാനിംഗ് ട്രജക്ടറി രൂപപ്പെടുത്താനും കഴിയും.

5.1.2 ഗാൽവനോമീറ്റർ വെൽഡിംഗ് സന്ധികളുടെ വർഗ്ഗീകരണം:

1. ഫ്രണ്ട് ഫോക്കസിംഗ് സ്കാനിംഗ് ലെൻസ്

ഫോക്കസിംഗ് ലെൻസും ലേസർ ഗാൽവനോമീറ്ററും തമ്മിലുള്ള സ്ഥാനപരമായ ബന്ധം അനുസരിച്ച്, ഗാൽവനോമീറ്ററിന്റെ സ്കാനിംഗ് മോഡിനെ ഫ്രണ്ട് ഫോക്കസിംഗ് സ്കാനിംഗ് (താഴെ ചിത്രം 1), റിയർ ഫോക്കസിംഗ് ഫോക്കസിംഗ് സ്കാനിംഗ് (താഴെ ചിത്രം 2) എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. ലേസർ ബീം വ്യത്യസ്ത സ്ഥാനങ്ങളിലേക്ക് വ്യതിചലിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത്ത് വ്യത്യാസം നിലനിൽക്കുന്നതിനാൽ (ബീം ട്രാൻസ്മിഷൻ ദൂരം വ്യത്യസ്തമാണ്), മുൻ ഫോക്കസിംഗ് മോഡ് സ്കാനിംഗ് പ്രക്രിയയിലെ ലേസർ ഫോക്കൽ ഉപരിതലം ഇടതുവശത്തുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു അർദ്ധഗോള പ്രതലമാണ്. പോസ്റ്റ്-ഫോക്കസ് സ്കാനിംഗ് രീതി വലതുവശത്തുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസ് ഒരു എഫ്-പ്ലാൻ ലെൻസാണ്. എഫ്-പ്ലാൻ മിററിന് ഒരു പ്രത്യേക ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിസൈൻ ഉണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ തിരുത്തൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, ലേസർ ബീമിന്റെ അർദ്ധഗോള ഫോക്കൽ ഉപരിതലം പരന്നതായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും. ഉയർന്ന പ്രോസസ്സിംഗ് കൃത്യതയും ലേസർ മാർക്കിംഗ്, ലേസർ മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ വെൽഡിംഗ് തുടങ്ങിയ ചെറിയ പ്രോസസ്സിംഗ് ശ്രേണിയും ആവശ്യമുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് പോസ്റ്റ്-ഫോക്കസ് സ്കാനിംഗ് പ്രധാനമായും അനുയോജ്യമാണ്.

2.പിൻഭാഗം ഫോക്കസിംഗ് സ്കാനിംഗ് ലെൻസ്

സ്കാനിംഗ് ഏരിയ വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, എഫ്-തീറ്റ ലെൻസിന്റെ അപ്പർച്ചറും വർദ്ധിക്കുന്നു. സാങ്കേതികവും മെറ്റീരിയൽ പരിമിതികളും കാരണം, വലിയ അപ്പർച്ചർ എഫ്-തീറ്റ ലെൻസുകൾ വളരെ ചെലവേറിയതാണ്, ഈ പരിഹാരം അംഗീകരിക്കപ്പെടുന്നില്ല. ആറ്-ആക്സിസ് റോബോട്ടുമായി സംയോജിപ്പിച്ച ഒബ്ജക്റ്റീവ് ലെൻസ് ഫ്രണ്ട് ഗാൽവനോമീറ്റർ സ്കാനിംഗ് സിസ്റ്റം താരതമ്യേന പ്രായോഗികമായ ഒരു പരിഹാരമാണ്, ഇത് ഗാൽവനോമീറ്റർ ഉപകരണങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, ഗണ്യമായ അളവിലുള്ള സിസ്റ്റം കൃത്യതയുണ്ട്, കൂടാതെ നല്ല അനുയോജ്യതയുമുണ്ട്. മിക്ക ഇന്റഗ്രേറ്റർമാരും ഈ പരിഹാരം സ്വീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഫ്ലൈറ്റ് വെൽഡിംഗ് എന്ന് പലപ്പോഴും വിളിക്കപ്പെടുന്ന അഡോപ്റ്റ്. പോൾ ക്ലീനിംഗ് ഉൾപ്പെടെയുള്ള മൊഡ്യൂൾ ബസ്ബാറിന്റെ വെൽഡിങ്ങിന് ഫ്ലൈറ്റ് ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ ഉണ്ട്, ഇത് പ്രോസസ്സിംഗ് വീതി വഴക്കത്തോടെയും കാര്യക്ഷമമായും വർദ്ധിപ്പിക്കും.

3.3D ഗാൽവനോമീറ്റർ:

ഫ്രണ്ട്-ഫോക്കസ്ഡ് സ്കാനിംഗ് ആണോ റിയർ-ഫോക്കസ്ഡ് സ്കാനിംഗ് ആണോ എന്നത് പരിഗണിക്കാതെ തന്നെ, ഡൈനാമിക് ഫോക്കസിംഗിനായി ലേസർ ബീമിന്റെ ഫോക്കസ് നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഫ്രണ്ട് ഫോക്കസ് സ്കാനിംഗ് മോഡിൽ, പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട വർക്ക്പീസ് ചെറുതാണെങ്കിൽ, ഫോക്കസിംഗ് ലെൻസിന് ഒരു നിശ്ചിത ഫോക്കൽ ഡെപ്ത് റേഞ്ച് ഉണ്ട്, അതിനാൽ ഇതിന് ഒരു ചെറിയ ഫോർമാറ്റിൽ ഫോക്കസ്ഡ് സ്കാനിംഗ് നടത്താൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, സ്കാൻ ചെയ്യേണ്ട തലം വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ചുറ്റളവിന് സമീപമുള്ള പോയിന്റുകൾ ഫോക്കസിന് പുറത്തായിരിക്കും, കൂടാതെ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട വർക്ക്പീസിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ ഫോക്കസ് ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, കാരണം അത് ലേസർ ഫോക്കസിന്റെ ഡെപ്ത് റേഞ്ചിനെ കവിയുന്നു. അതിനാൽ, സ്കാനിംഗ് തലത്തിലെ ഏത് സ്ഥാനത്തും ലേസർ ബീം നന്നായി ഫോക്കസ് ചെയ്യേണ്ടതും കാഴ്ചാ മണ്ഡലം വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു നിശ്ചിത ഫോക്കൽ ലെങ്ത് ലെൻസിന്റെ ഉപയോഗം സ്കാനിംഗ് ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നില്ല. ഡൈനാമിക് ഫോക്കസിംഗ് സിസ്റ്റം എന്നത് ആവശ്യാനുസരണം ഫോക്കൽ ലെങ്ത് മാറാൻ കഴിയുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഒരു കൂട്ടമാണ്. അതിനാൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ പാത്ത് വ്യത്യാസത്തിന് നഷ്ടപരിഹാരം നൽകാൻ ഒരു ഡൈനാമിക് ഫോക്കസിംഗ് ലെൻസ് ഉപയോഗിക്കാൻ ഗവേഷകർ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഫോക്കസ് സ്ഥാനം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനും പ്രോസസ്സ് ചെയ്യേണ്ട ഉപരിതലം നേടുന്നതിനും ഒപ്റ്റിക്കൽ അച്ചുതണ്ടിൽ രേഖീയമായി നീങ്ങാൻ ഒരു കോൺകേവ് ലെൻസ് (ബീം എക്സ്പാൻഡർ) ഉപയോഗിക്കാൻ ഗവേഷകർ നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. 2D ഗാൽവനോമീറ്ററുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, 3D ഗാൽവനോമീറ്ററിന്റെ ഘടന പ്രധാനമായും ഒരു "Z-ആക്സിസ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സിസ്റ്റം" ചേർക്കുന്നു, അതിനാൽ വെൽഡിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ 3D ഗാൽവനോമീറ്ററിന് ഫോക്കസ് സ്ഥാനം സ്വതന്ത്രമായി മാറ്റാനും 2D ഗാൽവനോമീറ്റർ പോലെ ഒരു മെഷീൻ ടൂൾ പോലുള്ള കാരിയർ മാറ്റാതെ തന്നെ സ്പേഷ്യൽ കർവ്ഡ് സർഫസ് വെൽഡിംഗ് നടത്താനും കഴിയും. വെൽഡിംഗ് ഫോക്കസ് സ്ഥാനം ക്രമീകരിക്കാൻ റോബോട്ടിന്റെ ഉയരം ഉപയോഗിക്കുന്നു.