লেজার স্ক্যানার, যা লেজার গ্যালভানোমিটার নামেও পরিচিত, একটি XY অপটিক্যাল স্ক্যানিং হেড, একটি ইলেকট্রনিক ড্রাইভ অ্যামপ্লিফায়ার এবং একটি অপটিক্যাল প্রতিফলন লেন্স নিয়ে গঠিত। কম্পিউটার কন্ট্রোলার দ্বারা প্রদত্ত সংকেত ড্রাইভিং অ্যামপ্লিফায়ার সার্কিটের মাধ্যমে অপটিক্যাল স্ক্যানিং হেডকে চালিত করে, যার ফলে XY সমতলে লেজার রশ্মির বিচ্যুতি নিয়ন্ত্রিত হয়। সহজ কথায়, গ্যালভানোমিটার হলো লেজার শিল্পে ব্যবহৃত একটি স্ক্যানিং গ্যালভানোমিটার। এর পেশাদার পরিভাষায় একে হাই-স্পিড স্ক্যানিং গ্যালভানোমিটার বা গ্যালভো স্ক্যানিং সিস্টেম বলা হয়। এই গ্যালভানোমিটারকে অ্যামিটারও বলা যেতে পারে। এর নকশার ধারণাটি সম্পূর্ণরূপে একটি অ্যামিটারের নকশা পদ্ধতি অনুসরণ করে। এখানে কাঁটার পরিবর্তে লেন্স ব্যবহৃত হয় এবং প্রোবের সংকেতের পরিবর্তে একটি কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত -5V-5V বা -10V-+10V ডিসি সংকেত ব্যবহার করে পূর্বনির্ধারিত কাজটি সম্পন্ন করা হয়। ঘূর্ণায়মান আয়না স্ক্যানিং সিস্টেমের মতো, এই সাধারণ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় একজোড়া প্রত্যাহারযোগ্য আয়না ব্যবহার করা হয়। পার্থক্য হলো, এই লেন্স সেটকে চালনাকারী স্টেপার মোটরের পরিবর্তে একটি সার্ভো মোটর ব্যবহার করা হয়। এই নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায়, একটি পজিশন সেন্সর এবং নেগেটিভ ফিডব্যাক লুপের ডিজাইন ধারণাটি সিস্টেমের নির্ভুলতা আরও নিশ্চিত করে, এবং পুরো সিস্টেমের স্ক্যানিং গতি ও পুনরাবৃত্ত পজিশনিং নির্ভুলতা একটি নতুন স্তরে পৌঁছায়। গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং মার্কিং হেডটি প্রধানত XY স্ক্যানিং মিরর, ফিল্ড লেন্স, গ্যালভানোমিটার এবং কম্পিউটার-নিয়ন্ত্রিত মার্কিং সফটওয়্যার দ্বারা গঠিত। বিভিন্ন লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য অনুযায়ী সংশ্লিষ্ট অপটিক্যাল উপাদান নির্বাচন করা হয়। সম্পর্কিত বিকল্পগুলির মধ্যে লেজার বিম এক্সপ্যান্ডার, লেজার ইত্যাদিও অন্তর্ভুক্ত। লেজার ডেমোনস্ট্রেশন সিস্টেমে, অপটিক্যাল স্ক্যানিংয়ের ওয়েভফর্মটি একটি ভেক্টর স্ক্যান, এবং সিস্টেমের স্ক্যানিং গতি লেজার প্যাটার্নের স্থিতিশীলতা নির্ধারণ করে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, উচ্চ-গতির স্ক্যানার তৈরি হয়েছে, যার স্ক্যানিং গতি প্রতি সেকেন্ডে ৪৫,০০০ পয়েন্ট পর্যন্ত পৌঁছেছে, যা জটিল লেজার অ্যানিমেশন প্রদর্শন করা সম্ভব করে তুলেছে।
৫.১ লেজার গ্যালভানোমিটার ঝালাই সংযোগ
৫.১.১ গ্যালভানোমিটার ঝালাই জোড়ের সংজ্ঞা ও গঠন:
কলিমেশন ফোকাসিং হেড একটি সহায়ক প্ল্যাটফর্ম হিসেবে একটি যান্ত্রিক ডিভাইস ব্যবহার করে। এই যান্ত্রিক ডিভাইসটি বিভিন্ন গতিপথের ঝালাই সম্পন্ন করার জন্য সামনে-পিছনে চলাচল করে। ঝালাইয়ের নির্ভুলতা অ্যাকচুয়েটরের নির্ভুলতার উপর নির্ভর করে, তাই এতে কম নির্ভুলতা, ধীর প্রতিক্রিয়া গতি এবং উচ্চ জড়তার মতো সমস্যা দেখা দেয়। গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং সিস্টেম লেন্সকে বিচ্যুতির জন্য বহন করতে একটি মোটর ব্যবহার করে। মোটরটি একটি নির্দিষ্ট কারেন্ট দ্বারা চালিত হয় এবং এর উচ্চ নির্ভুলতা, কম জড়তা এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়ার মতো সুবিধা রয়েছে। যখন রশ্মিটি গ্যালভানোমিটার লেন্সে আপতিত হয়, তখন গ্যালভানোমিটারের বিচ্যুতি লেজার রশ্মিকে পরিবর্তন করে। সুতরাং, গ্যালভানোমিটার সিস্টেমের মাধ্যমে লেজার রশ্মি স্ক্যানিং ফিল্ড অফ ভিউ-এর যেকোনো গতিপথ স্ক্যান করতে পারে।
গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং সিস্টেমের প্রধান উপাদানগুলো হলো বিম এক্সপ্যানশন কলিমেটর, ফোকাসিং লেন্স, XY দ্বি-অক্ষীয় স্ক্যানিং গ্যালভানোমিটার, কন্ট্রোল বোর্ড এবং হোস্ট কম্পিউটার সফটওয়্যার সিস্টেম। স্ক্যানিং গ্যালভানোমিটার বলতে মূলত দুটি XY গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং হেডকে বোঝায়, যেগুলো উচ্চ-গতির রেসিপ্রোকেটিং সার্ভো মোটর দ্বারা চালিত হয়। দ্বি-অক্ষীয় সার্ভো সিস্টেমটি X এবং Y-অক্ষের সার্ভো মোটরগুলোতে কমান্ড সিগন্যাল পাঠিয়ে XY দ্বি-অক্ষীয় স্ক্যানিং গ্যালভানোমিটারকে যথাক্রমে X-অক্ষ এবং Y-অক্ষ বরাবর বিচ্যুত করে। এইভাবে, XY দ্বি-অক্ষীয় মিরর লেন্সের সম্মিলিত সঞ্চালনের মাধ্যমে, কন্ট্রোল সিস্টেমটি হোস্ট কম্পিউটার সফটওয়্যারের পূর্বনির্ধারিত গ্রাফিক টেমপ্লেট অনুযায়ী নির্ধারিত পথে গ্যালভানোমিটার বোর্ডের মাধ্যমে প্রাপ্ত সিগন্যালকে রূপান্তর করতে পারে এবং একটি স্ক্যানিং ট্র্যাজেক্টরি গঠনের জন্য ওয়ার্কপিসের তলে দ্রুত চলাচল করতে পারে।
৫.১.২ গ্যালভানোমিটার ঝালাই জোড়ের শ্রেণিবিভাগ:
১. ফ্রন্ট ফোকাসিং স্ক্যানিং লেন্স
ফোকাসিং লেন্স এবং লেজার গ্যালভানোমিটারের মধ্যকার অবস্থানগত সম্পর্ক অনুসারে, গ্যালভানোমিটারের স্ক্যানিং মোডকে ফ্রন্ট ফোকাসিং স্ক্যানিং (নিচের চিত্র ১) এবং রিয়ার ফোকাসিং স্ক্যানিং (নিচের চিত্র ২)-এ ভাগ করা যায়। লেজার রশ্মি বিভিন্ন অবস্থানে বিচ্যুত হওয়ার সময় আলোক পথের পার্থক্যের (রশ্মি সঞ্চালন দূরত্ব ভিন্ন হয়) কারণে, পূর্ববর্তী ফোকাসিং মোড স্ক্যানিং প্রক্রিয়ার সময় লেজারের ফোকাল পৃষ্ঠটি একটি অর্ধগোলাকার পৃষ্ঠ হয়, যেমনটি বাম দিকের চিত্রে দেখানো হয়েছে। পোস্ট-ফোকাস স্ক্যানিং পদ্ধতিটি ডান দিকের ছবিতে দেখানো হয়েছে। অবজেক্টিভ লেন্সটি একটি এফ-প্ল্যান লেন্স। এফ-প্ল্যান মিররটির একটি বিশেষ অপটিক্যাল ডিজাইন রয়েছে। অপটিক্যাল কারেকশন প্রয়োগের মাধ্যমে লেজার রশ্মির অর্ধগোলাকার ফোকাল পৃষ্ঠকে সমতলে সামঞ্জস্য করা যায়। পোস্ট-ফোকাস স্ক্যানিং প্রধানত সেইসব অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ নির্ভুলতা এবং একটি ছোট প্রক্রিয়াকরণ পরিসরের প্রয়োজন হয়, যেমন লেজার মার্কিং, লেজার মাইক্রোস্ট্রাকচার ওয়েল্ডিং ইত্যাদি।
2.পিছনের ফোকাসিং স্ক্যানিং লেন্স
স্ক্যানিং এলাকা বাড়ার সাথে সাথে এফ-থিটা লেন্সের অ্যাপারচারও বৃদ্ধি পায়। প্রযুক্তিগত এবং উপাদানগত সীমাবদ্ধতার কারণে, বড় অ্যাপারচারের এফ-থিটা লেন্সগুলো খুব ব্যয়বহুল এবং এই সমাধানটি গ্রহণযোগ্য নয়। ছয়-অক্ষের রোবটের সাথে সংযুক্ত অবজেক্টিভ লেন্স ফ্রন্ট গ্যালভানোমিটার স্ক্যানিং সিস্টেম একটি তুলনামূলকভাবে কার্যকর সমাধান, যা গ্যালভানোমিটার সরঞ্জামের উপর নির্ভরতা কমাতে পারে, এর সিস্টেমের নির্ভুলতা যথেষ্ট বেশি এবং সামঞ্জস্যতাও ভালো। বেশিরভাগ ইন্টিগ্রেটর এই সমাধানটি গ্রহণ করেছে, যা প্রায়শই ফ্লাইট ওয়েল্ডিং নামে পরিচিত। পোল ক্লিনিং সহ মডিউল বাসবারের ওয়েল্ডিংয়ের ফ্লাইট অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যা নমনীয়ভাবে এবং দক্ষতার সাথে প্রক্রিয়াকরণের প্রস্থ বাড়াতে পারে।
3.3D গ্যালভানোমিটার:
ফ্রন্ট-ফোকাসড স্ক্যানিং হোক বা রিয়ার-ফোকাসড স্ক্যানিং হোক, ডাইনামিক ফোকাসিংয়ের ক্ষেত্রে লেজার রশ্মির ফোকাস নিয়ন্ত্রণ করা যায় না। ফ্রন্ট ফোকাস স্ক্যানিং মোডের ক্ষেত্রে, যখন প্রক্রিয়াজাত করার জন্য ওয়ার্কপিসটি ছোট হয়, তখন ফোকাসিং লেন্সের একটি নির্দিষ্ট ফোকাল ডেপথ রেঞ্জ থাকে, ফলে এটি ছোট আকারের বস্তু দিয়েও ফোকাসড স্ক্যানিং করতে পারে। কিন্তু, যখন স্ক্যান করার তলটি বড় হয়, তখন পরিধির কাছাকাছি বিন্দুগুলো ফোকাসের বাইরে চলে যায় এবং প্রক্রিয়াজাত করার জন্য ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে ফোকাস করা যায় না, কারণ এটি লেজার ফোকাসের ডেপথ রেঞ্জ অতিক্রম করে। তাই, যখন স্ক্যানিং তলের যেকোনো অবস্থানে লেজার রশ্মিকে ভালোভাবে ফোকাস করার প্রয়োজন হয় এবং ফিল্ড অফ ভিউ বড় হয়, তখন একটি নির্দিষ্ট ফোকাল দৈর্ঘ্যের লেন্সের ব্যবহার স্ক্যানিংয়ের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। ডাইনামিক ফোকাসিং সিস্টেম হলো এমন এক সেট অপটিক্যাল সিস্টেম যার ফোকাল দৈর্ঘ্য প্রয়োজন অনুযায়ী পরিবর্তন করা যায়। তাই, গবেষকরা অপটিক্যাল পথের পার্থক্য পূরণের জন্য একটি ডাইনামিক ফোকাসিং লেন্স ব্যবহারের প্রস্তাব করেছেন এবং অপটিক্যাল অক্ষ বরাবর রৈখিকভাবে চলমান একটি অবতল লেন্স (বিম এক্সপান্ডার) ব্যবহার করে ফোকাসের অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করেন, যার ফলে প্রক্রিয়াজাত করার জন্য পৃষ্ঠের বিভিন্ন অবস্থানে অপটিক্যাল পথের পার্থক্য গতিশীলভাবে পূরণ করা সম্ভব হয়। ২ডি গ্যালভানোমিটারের তুলনায়, ৩ডি গ্যালভানোমিটারের গঠনে প্রধানত একটি “জেড-অ্যাক্সিস অপটিক্যাল সিস্টেম” যুক্ত করা হয়, যার ফলে ২ডি গ্যালভানোমিটারের মতো মেশিন টুলের মতো বাহক পরিবর্তনের প্রয়োজন ছাড়াই ৩ডি গ্যালভানোমিটার ঝালাই প্রক্রিয়ার সময় ফোকাসের অবস্থান অবাধে পরিবর্তন করতে পারে এবং স্থানিক বক্র পৃষ্ঠের ঝালাই সম্পাদন করতে পারে। রোবটের উচ্চতা ব্যবহার করে ঝালাই ফোকাসের অবস্থান সামঞ্জস্য করা হয়।
পোস্ট করার সময়: ২৩ মে, ২০২৪
