लेजर गैल्वेनोमीटर का परिचय

लेज़र स्कैनर, जिसे लेज़र गैल्वेनोमीटर भी कहा जाता है, इसमें XY ऑप्टिकल स्कैनिंग हेड, इलेक्ट्रॉनिक ड्राइव एम्पलीफायर और ऑप्टिकल रिफ्लेक्शन लेंस होते हैं। कंप्यूटर नियंत्रक द्वारा प्रदान किया गया सिग्नल ड्राइविंग एम्पलीफायर सर्किट के माध्यम से ऑप्टिकल स्कैनिंग हेड को चलाता है, जिससे XY विमान में लेजर बीम के विक्षेपण को नियंत्रित किया जाता है। सीधे शब्दों में कहें तो गैल्वेनोमीटर लेजर उद्योग में उपयोग किया जाने वाला एक स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर है। इसके व्यावसायिक शब्द को हाई-स्पीड स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर गैल्वो स्कैनिंग सिस्टम कहा जाता है। तथाकथित गैल्वेनोमीटर को एमीटर भी कहा जा सकता है। इसका डिज़ाइन विचार पूरी तरह से एमीटर की डिज़ाइन पद्धति का अनुसरण करता है। लेंस सुई को बदल देता है, और जांच के सिग्नल को कंप्यूटर-नियंत्रित -5V-5V या -10V-+10V DC सिग्नल द्वारा बदल दिया जाता है। , पूर्व निर्धारित कार्रवाई को पूरा करने के लिए। घूमने वाले दर्पण स्कैनिंग सिस्टम की तरह, यह विशिष्ट नियंत्रण प्रणाली पीछे हटने वाले दर्पणों की एक जोड़ी का उपयोग करती है। अंतर यह है कि लेंस के इस सेट को चलाने वाली स्टेपर मोटर को सर्वो मोटर से बदल दिया जाता है। इस नियंत्रण प्रणाली में, एक स्थिति सेंसर का उपयोग किया जाता है। डिजाइन विचार और नकारात्मक प्रतिक्रिया लूप सिस्टम की सटीकता को और सुनिश्चित करता है, और पूरे सिस्टम की स्कैनिंग गति और बार-बार स्थिति सटीकता एक नए स्तर तक पहुंच जाती है। गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग मार्किंग हेड मुख्य रूप से XY स्कैनिंग मिरर, फील्ड लेंस, गैल्वेनोमीटर और कंप्यूटर-नियंत्रित मार्किंग सॉफ्टवेयर से बना है। विभिन्न लेजर तरंग दैर्ध्य के अनुसार संबंधित ऑप्टिकल घटकों का चयन करें। संबंधित विकल्पों में लेजर बीम विस्तारक, लेजर आदि भी शामिल हैं। लेजर प्रदर्शन प्रणाली में, ऑप्टिकल स्कैनिंग का तरंग रूप एक वेक्टर स्कैन होता है, और सिस्टम की स्कैनिंग गति लेजर पैटर्न की स्थिरता निर्धारित करती है। हाल के वर्षों में, हाई-स्पीड स्कैनर विकसित किए गए हैं, जिनकी स्कैनिंग गति 45,000 अंक/सेकंड तक पहुंच गई है, जिससे जटिल लेजर एनिमेशन प्रदर्शित करना संभव हो गया है।

5.1 लेजर गैल्वेनोमीटर वेल्डिंग जोड़

5.1.1 गैल्वेनोमीटर वेल्डिंग जोड़ की परिभाषा और संरचना:

कोलिमेशन फ़ोकसिंग हेड एक सहायक प्लेटफ़ॉर्म के रूप में एक यांत्रिक उपकरण का उपयोग करता है। विभिन्न प्रक्षेप पथ वेल्ड की वेल्डिंग प्राप्त करने के लिए यांत्रिक उपकरण आगे और पीछे चलता है। वेल्डिंग सटीकता एक्चुएटर की सटीकता पर निर्भर करती है, इसलिए कम सटीकता, धीमी प्रतिक्रिया गति और बड़ी जड़ता जैसी समस्याएं होती हैं। गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग प्रणाली विक्षेपण के लिए लेंस को ले जाने के लिए एक मोटर का उपयोग करती है। मोटर एक निश्चित धारा द्वारा संचालित होती है और इसमें उच्च परिशुद्धता, छोटी जड़ता और तेज प्रतिक्रिया के फायदे हैं। जब किरण को गैल्वेनोमीटर लेंस पर प्रकाशित किया जाता है, तो गैल्वेनोमीटर का विक्षेपण लेजर किरण को बदल देता है। इसलिए, लेजर बीम गैल्वेनोमीटर प्रणाली के माध्यम से स्कैनिंग क्षेत्र में किसी भी प्रक्षेपवक्र को स्कैन कर सकता है।

गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग सिस्टम के मुख्य घटक बीम विस्तार कोलाइमर, फोकसिंग लेंस, XY दो-अक्ष स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर, नियंत्रण बोर्ड और होस्ट कंप्यूटर सॉफ्टवेयर सिस्टम हैं। स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर मुख्य रूप से दो XY गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग हेड्स को संदर्भित करता है, जो हाई-स्पीड रिसीप्रोकेटिंग सर्वो मोटर्स द्वारा संचालित होते हैं। डुअल-एक्सिस सर्वो सिस्टम एक्स और वाई-एक्सिस सर्वो मोटर्स को कमांड सिग्नल भेजकर क्रमशः एक्स-एक्सिस और वाई-एक्सिस के साथ विक्षेपित करने के लिए एक्सवाई डुअल-एक्सिस स्कैनिंग गैल्वेनोमीटर को चलाता है। इस तरह, XY दो-अक्ष दर्पण लेंस के संयुक्त आंदोलन के माध्यम से, नियंत्रण प्रणाली गैल्वेनोमीटर बोर्ड के माध्यम से सिग्नल को निर्धारित पथ के अनुसार होस्ट कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर के पूर्व निर्धारित ग्राफिक टेम्पलेट के अनुसार परिवर्तित कर सकती है, और जल्दी से आगे बढ़ सकती है स्कैनिंग प्रक्षेपवक्र बनाने के लिए वर्कपीस विमान।

5.1.2 गैल्वेनोमीटर वेल्डिंग जोड़ों का वर्गीकरण:

1. फ्रंट फोकसिंग स्कैनिंग लेंस

फोकसिंग लेंस और लेजर गैल्वेनोमीटर के बीच स्थितीय संबंध के अनुसार, गैल्वेनोमीटर के स्कैनिंग मोड को फ्रंट फोकसिंग स्कैनिंग (नीचे चित्र 1) और रियर फोकसिंग फोकसिंग स्कैनिंग (नीचे चित्र 2) में विभाजित किया जा सकता है। ऑप्टिकल पथ अंतर के अस्तित्व के कारण जब लेजर बीम को अलग-अलग स्थितियों में विक्षेपित किया जाता है (बीम ट्रांसमिशन दूरी अलग होती है), पिछली फोकसिंग मोड स्कैनिंग प्रक्रिया के दौरान लेजर फोकल सतह एक अर्धगोलाकार सतह होती है, जैसा कि बाएं चित्र में दिखाया गया है। पोस्ट-फ़ोकस स्कैनिंग विधि दाईं ओर चित्र में दिखाई गई है। ऑब्जेक्टिव लेंस एक एफ-प्लान लेंस है। एफ-प्लान दर्पण में एक विशेष ऑप्टिकल डिज़ाइन होता है। ऑप्टिकल सुधार शुरू करके, लेजर बीम की अर्धगोलाकार फोकल सतह को समतल में समायोजित किया जा सकता है। पोस्ट-फोकस स्कैनिंग मुख्य रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जिनके लिए उच्च प्रसंस्करण सटीकता और छोटी प्रसंस्करण रेंज की आवश्यकता होती है, जैसे लेजर मार्किंग, लेजर माइक्रोस्ट्रक्चर वेल्डिंग इत्यादि।

2.रियर फोकसिंग स्कैनिंग लेंस

जैसे-जैसे स्कैनिंग क्षेत्र बढ़ता है, एफ-थीटा लेंस का एपर्चर भी बढ़ता है। तकनीकी और भौतिक सीमाओं के कारण, बड़े एपर्चर एफ-थीटा लेंस बहुत महंगे हैं और यह समाधान स्वीकार नहीं किया गया है। छह-अक्ष रोबोट के साथ संयुक्त ऑब्जेक्टिव लेंस फ्रंट गैल्वेनोमीटर स्कैनिंग सिस्टम एक अपेक्षाकृत व्यवहार्य समाधान है, जो गैल्वेनोमीटर उपकरण पर निर्भरता को कम कर सकता है, इसमें काफी हद तक सिस्टम सटीकता है, और अच्छी अनुकूलता है। इस समाधान को अधिकांश इंटीग्रेटर्स द्वारा अपनाया गया है। एडॉप्ट को अक्सर फ्लाइट वेल्डिंग के रूप में जाना जाता है। पोल सफाई सहित मॉड्यूल बसबार की वेल्डिंग में उड़ान अनुप्रयोग होते हैं, जो प्रसंस्करण चौड़ाई को लचीले ढंग से और कुशलता से बढ़ा सकते हैं।

3.3डी गैल्वेनोमीटर:

चाहे वह फ्रंट-फोकस्ड स्कैनिंग हो या रियर-फोकस्ड स्कैनिंग, डायनेमिक फोकसिंग के लिए लेजर बीम के फोकस को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। फ्रंट फोकस स्कैनिंग मोड के लिए, जब संसाधित किया जाने वाला वर्कपीस छोटा होता है, तो फोकसिंग लेंस में एक निश्चित फोकल गहराई सीमा होती है, इसलिए यह छोटे प्रारूप के साथ फोकस्ड स्कैनिंग कर सकता है। हालाँकि, जब स्कैन किया जाने वाला विमान बड़ा होता है, तो परिधि के पास के बिंदु फोकस से बाहर हो जाएंगे और संसाधित होने वाली वर्कपीस की सतह पर ध्यान केंद्रित नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह लेजर फोकस की गहराई सीमा से अधिक है। इसलिए, जब लेजर बीम को स्कैनिंग विमान पर किसी भी स्थिति में अच्छी तरह से केंद्रित करने की आवश्यकता होती है और देखने का क्षेत्र बड़ा होता है, तो एक निश्चित फोकल लंबाई लेंस का उपयोग स्कैनिंग आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकता है। डायनामिक फ़ोकसिंग सिस्टम ऑप्टिकल सिस्टम का एक सेट है जिसकी फोकल लंबाई आवश्यकतानुसार बदल सकती है। इसलिए, शोधकर्ता ऑप्टिकल पथ अंतर की भरपाई के लिए एक गतिशील फोकसिंग लेंस का उपयोग करने का प्रस्ताव करते हैं, और फोकस स्थिति को नियंत्रित करने और संसाधित होने वाली सतह को गतिशील रूप से ऑप्टिकल के लिए क्षतिपूर्ति प्राप्त करने के लिए ऑप्टिकल अक्ष के साथ रैखिक रूप से स्थानांतरित करने के लिए एक अवतल लेंस (बीम विस्तारक) का उपयोग करते हैं। विभिन्न स्थानों पर पथ अंतर. 2डी गैल्वेनोमीटर की तुलना में, 3डी गैल्वेनोमीटर की संरचना में मुख्य रूप से एक "जेड-अक्ष ऑप्टिकल सिस्टम" जोड़ा जाता है, ताकि 3डी गैल्वेनोमीटर वेल्डिंग प्रक्रिया के दौरान फोकस स्थिति को स्वतंत्र रूप से बदल सके और स्थानिक घुमावदार सतह वेल्डिंग कर सके, बिना बदलाव की आवश्यकता के। वाहक जैसे मशीन उपकरण, आदि जैसे 2डी गैल्वेनोमीटर। वेल्डिंग फोकस स्थिति को समायोजित करने के लिए रोबोट की ऊंचाई का उपयोग किया जाता है।