లేజర్ గాల్వనోమీటర్‌కు పరిచయం

లేజర్ స్కానర్, దీనిని లేజర్ గాల్వనోమీటర్ అని కూడా పిలుస్తారు, ఇది XY ఆప్టికల్ స్కానింగ్ హెడ్, ఎలక్ట్రానిక్ డ్రైవ్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు ఆప్టికల్ రిఫ్లెక్షన్ లెన్స్‌లను కలిగి ఉంటుంది. కంప్యూటర్ కంట్రోలర్ అందించిన సిగ్నల్, డ్రైవింగ్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ద్వారా ఆప్టికల్ స్కానింగ్ హెడ్‌ను నడుపుతుంది, తద్వారా XY ప్లేన్‌లో లేజర్ పుంజం యొక్క విక్షేపాన్ని నియంత్రిస్తుంది. సరళంగా చెప్పాలంటే, గాల్వనోమీటర్ అనేది లేజర్ పరిశ్రమలో ఉపయోగించే ఒక స్కానింగ్ గాల్వనోమీటర్. దీని వృత్తిపరమైన పదాన్ని హై-స్పీడ్ స్కానింగ్ గాల్వనోమీటర్ గాల్వో స్కానింగ్ సిస్టమ్ అని పిలుస్తారు. ఈ గాల్వనోమీటర్‌ను అమ్మీటర్ అని కూడా పిలవవచ్చు. దీని రూపకల్పన ఆలోచన పూర్తిగా అమ్మీటర్ రూపకల్పన పద్ధతిని అనుసరిస్తుంది. ముందుగా నిర్ణయించిన చర్యను పూర్తి చేయడానికి, సూది స్థానంలో లెన్స్‌ను, మరియు ప్రోబ్ యొక్క సిగ్నల్ స్థానంలో కంప్యూటర్-నియంత్రిత -5V-5V లేదా -10V-+10V DC సిగ్నల్‌ను ఉపయోగిస్తారు. తిరిగే అద్దాల స్కానింగ్ సిస్టమ్ లాగానే, ఈ విలక్షణమైన నియంత్రణ వ్యవస్థ కూడా ఒక జత రిట్రాక్టింగ్ అద్దాలను ఉపయోగిస్తుంది. తేడా ఏమిటంటే, ఈ లెన్స్‌ల సెట్‌ను నడిపే స్టెప్పర్ మోటార్ స్థానంలో సర్వో మోటార్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఈ నియంత్రణ వ్యవస్థలో, ఒక పొజిషన్ సెన్సార్‌ను ఉపయోగిస్తారు. నెగటివ్ ఫీడ్‌బ్యాక్ లూప్ యొక్క డిజైన్ ఆలోచన వ్యవస్థ యొక్క కచ్చితత్వాన్ని మరింతగా నిర్ధారిస్తుంది, మరియు మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క స్కానింగ్ వేగం మరియు పునరావృత పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వం ఒక కొత్త స్థాయికి చేరుకుంటాయి. గాల్వనోమీటర్ స్కానింగ్ మార్కింగ్ హెడ్ ప్రధానంగా XY స్కానింగ్ మిర్రర్, ఫీల్డ్ లెన్స్, గాల్వనోమీటర్ మరియు కంప్యూటర్-నియంత్రిత మార్కింగ్ సాఫ్ట్‌వేర్‌తో కూడి ఉంటుంది. విభిన్న లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యాలకు అనుగుణంగా సంబంధిత ఆప్టికల్ భాగాలను ఎంచుకోవాలి. సంబంధిత ఎంపికలలో లేజర్ బీమ్ ఎక్స్‌పాండర్లు, లేజర్లు మొదలైనవి కూడా ఉంటాయి. లేజర్ ప్రదర్శన వ్యవస్థలో, ఆప్టికల్ స్కానింగ్ యొక్క తరంగరూపం ఒక వెక్టర్ స్కాన్, మరియు వ్యవస్థ యొక్క స్కానింగ్ వేగం లేజర్ నమూనా యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, సెకనుకు 45,000 పాయింట్ల స్కానింగ్ వేగాన్ని చేరుకోగల హై-స్పీడ్ స్కానర్లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, దీనివల్ల సంక్లిష్టమైన లేజర్ యానిమేషన్‌లను ప్రదర్శించడం సాధ్యమవుతోంది.

5.1 లేజర్ గాల్వనోమీటర్ వెల్డింగ్ జాయింట్

5.1.1 గాల్వనోమీటర్ వెల్డింగ్ జాయింట్ యొక్క నిర్వచనం మరియు కూర్పు:

కొలిమేషన్ ఫోకసింగ్ హెడ్ ఒక యాంత్రిక పరికరాన్ని ఆధార వేదికగా ఉపయోగిస్తుంది. ఈ యాంత్రిక పరికరం వివిధ పథాల వెల్డింగ్‌ను సాధించడానికి ముందుకు వెనుకకు కదులుతుంది. వెల్డింగ్ కచ్చితత్వం యాక్యుయేటర్ యొక్క కచ్చితత్వంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, కాబట్టి తక్కువ కచ్చితత్వం, నెమ్మదైన ప్రతిస్పందన వేగం మరియు అధిక జడత్వం వంటి సమస్యలు ఉంటాయి. గాల్వనోమీటర్ స్కానింగ్ వ్యవస్థ, లెన్స్‌ను విక్షేపం చేయడానికి ఒక మోటారును ఉపయోగిస్తుంది. ఈ మోటారు ఒక నిర్దిష్ట కరెంట్ ద్వారా నడపబడుతుంది మరియు అధిక కచ్చితత్వం, తక్కువ జడత్వం, మరియు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన వంటి ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంటుంది. గాల్వనోమీటర్ లెన్స్‌పై కిరణపుంజాన్ని ప్రకాశింపజేసినప్పుడు, గాల్వనోమీటర్ యొక్క విక్షేపం లేజర్ కిరణాన్ని మారుస్తుంది. అందువల్ల, గాల్వనోమీటర్ వ్యవస్థ ద్వారా లేజర్ కిరణం స్కానింగ్ వీక్షణ క్షేత్రంలోని ఏ పథాన్నైనా స్కాన్ చేయగలదు.

గాల్వనోమీటర్ స్కానింగ్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రధాన భాగాలు బీమ్ ఎక్స్‌పాన్షన్ కొలిమేటర్, ఫోకసింగ్ లెన్స్, XY ద్విఅక్ష స్కానింగ్ గాల్వనోమీటర్, కంట్రోల్ బోర్డ్ మరియు హోస్ట్ కంప్యూటర్ సాఫ్ట్‌వేర్ సిస్టమ్. స్కానింగ్ గాల్వనోమీటర్ ప్రధానంగా రెండు XY గాల్వనోమీటర్ స్కానింగ్ హెడ్‌లను సూచిస్తుంది, ఇవి అధిక-వేగ రెసిప్రొకేటింగ్ సర్వో మోటార్ల ద్వారా నడపబడతాయి. ద్విఅక్ష సర్వో సిస్టమ్, X మరియు Y-అక్ష సర్వో మోటార్లకు కమాండ్ సిగ్నల్స్ పంపడం ద్వారా, XY ద్విఅక్ష స్కానింగ్ గాల్వనోమీటర్‌ను వరుసగా X-అక్షం మరియు Y-అక్షం వెంబడి వంగేలా నడుపుతుంది. ఈ విధంగా, XY ద్విఅక్ష మిర్రర్ లెన్స్ యొక్క సంయుక్త కదలిక ద్వారా, కంట్రోల్ సిస్టమ్ గాల్వనోమీటర్ బోర్డ్ ద్వారా వచ్చే సిగ్నల్‌ను, హోస్ట్ కంప్యూటర్ సాఫ్ట్‌వేర్ యొక్క ముందుగా సెట్ చేసిన గ్రాఫిక్ టెంప్లేట్ ప్రకారం నిర్దేశించిన మార్గానికి అనుగుణంగా మార్చి, వర్క్‌పీస్ తలంపై వేగంగా కదులుతూ ఒక స్కానింగ్ పథాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.

5.1.2 గాల్వనోమీటర్ వెల్డింగ్ జాయింట్ల వర్గీకరణ:

1. ఫ్రంట్ ఫోకసింగ్ స్కానింగ్ లెన్స్

ఫోకసింగ్ లెన్స్ మరియు లేజర్ గాల్వనోమీటర్ మధ్య ఉన్న స్థాన సంబంధాన్ని బట్టి, గాల్వనోమీటర్ యొక్క స్కానింగ్ విధానాన్ని ఫ్రంట్ ఫోకసింగ్ స్కానింగ్ (కింది చిత్రం 1) మరియు రియర్ ఫోకసింగ్ స్కానింగ్ (కింది చిత్రం 2) గా విభజించవచ్చు. లేజర్ పుంజం వేర్వేరు స్థానాలకు విక్షేపం చెందినప్పుడు (పుంజం ప్రసార దూరం భిన్నంగా ఉంటుంది) ఆప్టికల్ మార్గ వ్యత్యాసం ఉండటం వలన, మునుపటి ఫోకసింగ్ విధానం స్కానింగ్ ప్రక్రియలో లేజర్ ఫోకల్ ఉపరితలం అర్ధగోళాకారంగా ఉంటుంది, ఇది ఎడమ చిత్రంలో చూపబడింది. పోస్ట్-ఫోకస్ స్కానింగ్ పద్ధతి కుడి వైపు చిత్రంలో చూపబడింది. ఆబ్జెక్టివ్ లెన్స్ ఒక F-ప్లేన్ లెన్స్. F-ప్లేన్ మిర్రర్ ఒక ప్రత్యేకమైన ఆప్టికల్ డిజైన్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఆప్టికల్ సవరణను ప్రవేశపెట్టడం ద్వారా, లేజర్ పుంజం యొక్క అర్ధగోళాకార ఫోకల్ ఉపరితలాన్ని సమతలంగా సర్దుబాటు చేయవచ్చు. పోస్ట్-ఫోకస్ స్కానింగ్ ప్రధానంగా అధిక ప్రాసెసింగ్ కచ్చితత్వం మరియు చిన్న ప్రాసెసింగ్ పరిధి అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది, ఉదాహరణకు లేజర్ మార్కింగ్, లేజర్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ వెల్డింగ్ మొదలైనవి.

2.వెనుక ఫోకసింగ్ స్కానింగ్ లెన్స్

స్కానింగ్ ప్రాంతం పెరిగేకొద్దీ, ఎఫ్-థీటా లెన్స్ యొక్క అపెర్చర్ కూడా పెరుగుతుంది. సాంకేతిక మరియు మెటీరియల్ పరిమితుల కారణంగా, పెద్ద-అపెర్చర్ ఎఫ్-థీటా లెన్స్‌లు చాలా ఖరీదైనవి మరియు ఈ పరిష్కారం ఆమోదయోగ్యం కాదు. ఆరు-యాక్సిస్ రోబోట్‌తో కలిపి ఆబ్జెక్టివ్ లెన్స్ ఫ్రంట్ గాల్వనోమీటర్ స్కానింగ్ సిస్టమ్ అనేది సాపేక్షంగా ఆచరణీయమైన పరిష్కారం, ఇది గాల్వనోమీటర్ పరికరాలపై ఆధారపడటాన్ని తగ్గించగలదు, గణనీయమైన సిస్టమ్ ఖచ్చితత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు మంచి అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది. ఈ పరిష్కారాన్ని చాలా మంది ఇంటిగ్రేటర్లు స్వీకరించారు. దీనిని తరచుగా ఫ్లైట్ వెల్డింగ్ అని పిలుస్తారు. పోల్ క్లీనింగ్‌తో సహా మాడ్యూల్ బస్‌బార్ వెల్డింగ్‌కు ఫ్లైట్ అప్లికేషన్లు ఉన్నాయి, ఇవి ప్రాసెసింగ్ వెడల్పును సరళంగా మరియు సమర్థవంతంగా పెంచగలవు.

3.3D గాల్వనోమీటర్:

ఫ్రంట్-ఫోకస్డ్ స్కానింగ్ అయినా లేదా రియర్-ఫోకస్డ్ స్కానింగ్ అయినా, డైనమిక్ ఫోకసింగ్ కోసం లేజర్ పుంజం యొక్క ఫోకస్‌ను నియంత్రించడం సాధ్యం కాదు. ఫ్రంట్ ఫోకస్ స్కానింగ్ మోడ్‌లో, ప్రాసెస్ చేయాల్సిన వర్క్‌పీస్ చిన్నగా ఉన్నప్పుడు, ఫోకసింగ్ లెన్స్‌కు ఒక నిర్దిష్ట ఫోకల్ డెప్త్ రేంజ్ ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది చిన్న ఫార్మాట్‌తో ఫోకస్డ్ స్కానింగ్‌ను చేయగలదు. అయితే, స్కాన్ చేయాల్సిన తలం పెద్దగా ఉన్నప్పుడు, పరిధికి సమీపంలో ఉన్న బిందువులు ఫోకస్ నుండి బయటపడతాయి మరియు లేజర్ ఫోకస్ యొక్క డెప్త్ రేంజ్‌ను మించిపోవడం వల్ల ప్రాసెస్ చేయాల్సిన వర్క్‌పీస్ ఉపరితలంపై ఫోకస్ చేయలేవు. అందువల్ల, స్కానింగ్ తలంపై ఏ స్థానంలోనైనా లేజర్ పుంజం చక్కగా ఫోకస్ చేయబడాలని మరియు ఫీల్డ్ ఆఫ్ వ్యూ పెద్దగా ఉండాలని అవసరమైనప్పుడు, స్థిర ఫోకల్ లెంగ్త్ లెన్స్‌ను ఉపయోగించడం స్కానింగ్ అవసరాలను తీర్చదు. డైనమిక్ ఫోకసింగ్ సిస్టమ్ అనేది అవసరాన్ని బట్టి ఫోకల్ లెంగ్త్‌ను మార్చగల ఆప్టికల్ సిస్టమ్‌ల సముదాయం. అందువల్ల, పరిశోధకులు ఆప్టికల్ పాత్ డిఫరెన్స్‌ను భర్తీ చేయడానికి డైనమిక్ ఫోకసింగ్ లెన్స్‌ను ఉపయోగించాలని, మరియు ఫోకస్ స్థానాన్ని నియంత్రించడానికి ఆప్టికల్ అక్షం వెంబడి సరళంగా కదిలే పుటాకార లెన్స్‌ను (బీమ్ ఎక్స్‌పాండర్) ఉపయోగించాలని ప్రతిపాదిస్తున్నారు. తద్వారా ప్రాసెస్ చేయాల్సిన ఉపరితలం వివిధ స్థానాలలో ఆప్టికల్ పాత్ డిఫరెన్స్‌ను డైనమిక్‌గా భర్తీ చేస్తుంది. 2D గాల్వనోమీటర్‌తో పోలిస్తే, 3D గాల్వనోమీటర్ నిర్మాణంలో ప్రధానంగా ఒక “Z-యాక్సిస్ ఆప్టికల్ సిస్టమ్” జోడించబడింది. దీనివల్ల, 2D గాల్వనోమీటర్ లాగా మెషిన్ టూల్ వంటి క్యారియర్‌ను మార్చాల్సిన అవసరం లేకుండా, 3D గాల్వనోమీటర్ వెల్డింగ్ ప్రక్రియ సమయంలో ఫోకస్ స్థానాన్ని స్వేచ్ఛగా మార్చగలదు మరియు స్పేషియల్ కర్వ్డ్ సర్ఫేస్ వెల్డింగ్‌ను చేయగలదు. వెల్డింగ్ ఫోకస్ స్థానాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి రోబోట్ యొక్క ఎత్తును ఉపయోగిస్తారు.