جدید ایپلی کیشنز کے لئے لیزر بینائی انضمام

زیادہ تر لوگوں کا خیال ہے کہ لیزر سائٹس صرف آتشیں اسلحے کے لئے ہیں ، لیکن اس ابتدائی مارکیٹ سے آگے کی ٹیکنالوجی پھیل گئی ہے۔ ہم 2019 سے لیزر مقصد کے نظام کے ساتھ مل کر کام کر رہے ہیں ، اور ایپلی کیشنز صنعتی ، طبی اور روبوٹکس کے شعبوں میں پھیلتی رہتی ہیں جہاں صحت سے متعلق اشارہ کرنے والے معاملات ہیں۔

بنیادی اصول -}} آپ کو ایک مرئی یا IR بیم پیش کررہے ہیں جو اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ کوئی چیز کہاں سے مارے گی یا جہاں کوئی آلہ مشغول ہوگا۔ لیکن جب آپ بڑھتے ہوئے اختیارات ، بجلی کی ضروریات اور ماحولیاتی حالات میں عنصر حاصل کرتے ہیں تو اس پر عمل درآمد تیزی سے پیچیدہ ہوجاتا ہے۔

جو چیز لیزر سائٹس کو صنعتی ترتیبات میں کام کرتی ہے

کرمسن ٹریس نے اپنی ریل ماسٹر سیریز کو 2018 میں واپس جاری کیا ، اور وہ یونٹ 1000 گرام بیکار جھٹکے کو سنبھال سکتے ہیں۔ یہ قیاس صنعتی بڑھتے ہوئے ایک بینچ مارک بن گیا کیونکہ اگر یہ آتشیں اسلحہ سے بچ جاتا ہے تو ، یہ مینوفیکچرنگ میں زیادہ تر کمپن ماحول کو سنبھالے گا۔ RM-1110 ماڈل تقریبا $ 280 ریٹیل (2020 سے کرمسنٹریس ڈاٹ کام کی قیمتوں کا تعین) چلایا گیا ، جو کھڑا تھا لیکن آپ کو 5MW ریڈ لیزر دیا جو بار بار اثرات کے بعد صفر رہا۔

اسمبلی لائن کے کام کے ل we ، ہم نے بیرون ملک مینوفیکچررز کے کچھ سستے اختیارات کے ساتھ ساتھ اسٹریم لائٹ کی ٹی ایل آر سیریز کا تجربہ کیا۔ درجہ حرارت کا بہاؤ قاتل تھا - یونٹ جن کی لاگت $ 50 سے کم ہے جب وہ 60 ڈگری F سے 95 ڈگری F شاپ فلور ٹیمپس کے ساتھ جاتے ہوئے اپنے مقصد کے مقصد کو 20 فٹ پر 20 فٹ پر منتقل کردیں گے۔ موسم گرما 2021 میں ہمارے بینچ ٹیسٹنگ کے مطابق اسٹریم لائٹ یونٹ (ماڈل پر منحصر ہے کہ ماڈل پر منحصر ہے)۔

اگرچہ آپ کو ہمیشہ استحکام کی سطح کی ضرورت نہیں ہے۔ آپ کیا کر رہے ہیں اس پر پوری طرح انحصار کرتا ہے۔

میڈیکل ڈیوائس مینوفیکچرنگ کو مختلف چشمی کی ضرورت ہے

یہ عجیب ہو جاتا ہے کیونکہ میڈیکل ڈیوائس اسمبلی میں اکثر کلاس 2 لیزرز کی ضرورت ہوتی ہے (فی ایف ڈی اے ریگولیشنز کے تحت 1MW آؤٹ پٹ کے تحت - accessData.fda.gov کی مکمل درجہ بندی ہوتی ہے) لیکن 300 - 500 ملی میٹر کے کام کے فاصلے پر 0.1 ملی میٹر کے تحت پوزیشننگ کی درستگی کی ضرورت ہوتی ہے۔ کوہرنٹ انکارپوریٹڈ لیزر ماڈیول بناتا ہے جو ان چشمیوں کو نشانہ بناتے ہیں - ان کی مکعب سیریز طول موج اور بجلی کی پیداوار پر منحصر ہے۔

ہم نے پچھلے سال کچھ 635nm ریڈ لیزرز کو کیتھیٹر اسمبلی سسٹم میں ضم کیا تھا۔ طول موج کے معاملات لوگوں کے احساس سے کہیں زیادہ ہیں - 635 Nm عام فلوروسینٹ لائٹنگ کے تحت 650nm سے بہتر راستہ دکھاتا ہے ، جیسے لیزریکس کی تکنیکی دستاویزات کے مطابق 4x زیادہ دکھائی دیتا ہے۔ لاگت کا فرق شاید 15-20 ٪ ہے لیکن اس کے قابل ہے جب آپریٹرز 8 گھنٹے کی شفٹوں کے لئے سیدھ کے نظام کا استعمال کررہے ہیں۔

گرین لیزرز (عام طور پر 532nm) انسانی آنکھوں کے لئے اور بھی زیادہ دکھائی دیتے ہیں ، ایک ہی بجلی کی پیداوار میں سرخ سے تقریبا 5x زیادہ۔ لیکن ان کی قیمت زیادہ ہوتی ہے اور بیٹریاں تیزی سے کھاتی ہیں۔ ہم نے 5MW گرین ماڈیول پر موجودہ ڈرا کی پیمائش 180MA بمقابلہ 120MA کے برابر ریڈ آؤٹ پٹ کے لئے کی۔ ہینڈ ہیلڈ ٹولز کے لئے جو اہمیت رکھتے ہیں۔ وال پاور کے ساتھ طے شدہ تنصیبات کے ل her ، اگر بجٹ کی اجازت ہو تو گرین کا استعمال کریں۔

روبوٹکس ایپلی کیشنز تیزی سے بڑھ رہی ہیں

اے بی بی روبوٹکس نے لیزر پوائنٹرز کو اپنے آئی آر بی سیریز میں 2017 کے آس پاس ٹیچ لاکٹ آپریشنز کے لئے ضم کرنا شروع کیا۔ تکنیکی ماہرین کے لئے روبوٹ کے راستوں کو براہ راست کام چلائے بغیر تصور کرنا آسان بنا دیا۔ لیزر ماڈیول جو انہوں نے استعمال کیا وہ کچھ بھی پسند نہیں تھے - بنیادی طور پر بہتر صدمے میں بڑھتے ہوئے اور IP67 ریٹیڈ ہاؤسنگ کے ساتھ تجارتی اکائیوں کو دوبارہ تیار کیا گیا۔

فانوک نے اپنے CRX باہمی تعاون کے ساتھ روبوٹ کے ساتھ ایک مختلف نقطہ نظر اختیار کیا ، لیزر ایمیٹر کو ٹول فلانج میں ڈال دیا اور اسے سیفٹی زون کے تصور کے لئے استعمال کیا۔ ان کا سسٹم 10-15 ملی میٹر قطر کا ایک مقام پیش کرتا ہے جو اختتامی اثر کے ساتھ چلتا ہے۔ بجلی کی کھپت تقریبا 2W جاری ہے ، جو ٹول پاور بجٹ سے سیدھا آتی ہے۔ جب آپ گریپرز یا دیگر اختتامی اثر دینے والوں کی وضاحت کرتے ہو تو آپ کو اس کا محاسبہ کرنے کی ضرورت ہے۔

یونیورسل روبوٹ میں لیزر سائٹس کو معیاری کے طور پر شامل نہیں کیا گیا ہے لیکن ان کے UR+ ماحولیاتی نظام میں پارٹی کے کئی تیسرے - پارٹی کے اختیارات ہیں۔ روبوٹیک کلائی کیمرا بعض اوقات گہرائی کی پیمائش کے ل a ایک سماکشیی لیزر کے ساتھ جوڑا بن جاتا ہے ، حالانکہ یہ سادہ مقصد کے بجائے ساختہ روشنی والے علاقے میں داخل ہوتا ہے۔

تعمیراتی لیزر کی سطح ایک بالکل مختلف زمرہ ہے لیکن قابل ذکر ہے۔ بوش کی جی ایل ایل سیریز اور ڈیوالٹ کی DW088 دونوں نقطوں کی بجائے کلاس 2 لیزرز اور پروجیکٹ لائنوں کا استعمال کرتے ہیں۔ DW088 $ 150 کے لگ بھگ چلتا ہے اور 30 ​​فٹ (dewalt.com اسپیشل شیٹ) پر ± 1/8 انچ تک کھڑے لائنوں کو درست پھینک دیتا ہے۔ یہ چیزیں اتنی سستی ہوچکی ہیں کہ وہ لے آؤٹ کے کام کے لئے چھوٹے دکانوں کے ماحول میں دکھا رہے ہیں۔

طاقت اور بڑھتے ہوئے تحفظات جو حقیقت میں اہم ہیں

بیٹری کی زندگی کا حساب کتاب گندا ہوجاتا ہے کیونکہ لیزر ڈایڈڈ کی کارکردگی درجہ حرارت کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ ایک عام ریڈ لیزر ڈایڈڈ 15 - 20 ٪ موثر ہوسکتا ہے ، یعنی ان پٹ پاور کا 80-85 ٪ گرمی بن جاتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ کم بجلی کے ماڈیولز کے لئے بھی مسلسل ڈیوٹی کی تنصیبات کو گرمی ڈوبنے کی ضرورت ہے۔

ہم نے 5MW ریڈ لیزر ماڈیول کی پیمائش 90MA کو 3.3V {{3} at پر کھینچ لی ہے جو 5MW آؤٹ پٹ کے لئے تقریبا 300mW ان پٹ ہے ، لہذا تقریبا 17 ٪ کارکردگی۔ اس کو چلانے سے CR123A بیٹری (3V میں 1500mAH صلاحیت) آپ کو 16-17 گھنٹوں کا نظریاتی رن ٹائم فراہم کرتی ہے ، لیکن آپ کو عملی طور پر 12-14 گھنٹے کی طرح نظر آئے گا کیونکہ بیٹری وولٹیج بوجھ کے تحت قطرے پڑتی ہے۔

بڑھتے ہوئے خود فیلڈ تنصیبات میں ہم دیکھتے ہیں آدھے مسائل کا سبب بنتے ہیں۔ ایم 3 بڑھتے ہوئے سوراخ معیاری ہیں لیکن مینوفیکچررز کے مابین دھاگے کی گہرائی مختلف ہوتی ہے۔ کچھ چینی ماڈیول 4 ملی میٹر گہرائی میں ، M3x0.5 کے تھریڈز ، دوسرے 6 ملی میٹر گہرائی میں جاتے ہیں۔ معمولی لگتا ہے لیکن جب آپ مناسب دھاگے کی مصروفیت کے ساتھ 3 ملی میٹر ایلومینیم پلیٹ کے ذریعے سوار ہونے کی کوشش کر رہے ہیں تو ، یہ 2 ملی میٹر فرق طے کرتا ہے کہ آیا آپ معیاری بولٹ استعمال کرسکتے ہیں یا کسٹم ہارڈ ویئر کی ضرورت ہے۔

سوری فائر نے اپنے X400 ہتھیاروں کی لائٹس پر ایک ملکیتی ریل گریبر سسٹم کا استعمال کیا ہے جو صنعتی بڑھتے ہوئے T - سلاٹ ایلومینیم اخراج کے لئے بھی بہت اچھا کام کرتا ہے۔ کلیمپنگ فورس ایڈجسٹ ہے اور تھریڈ ٹارک پر انحصار نہیں کرتی ہے ، جو اعلی - کمپن ماحول میں صفر کو برقرار رکھنے میں مدد کرتی ہے۔ یونٹوں کی قیمت تقریبا $ 600 ڈالر ہے لیکن ہمیشہ کے لئے رہتی ہے۔ ہمارے پاس 2018 کے بعد سے بیٹری کے تبادلوں سے پرے صفر کی دیکھ بھال کے ساتھ کچھ چل رہا ہے۔

جب مرئی سرخ رنگ کافی نہیں ہے

آئی آر لیزرز (عام طور پر 850nm یا 940nm طول موج) کیمرہ سینسر پر دکھاتے ہیں لیکن انسانی آنکھوں کو نہیں۔ مشین وژن ایپلی کیشنز کے لئے مفید ہے جہاں آپ آپریٹر کی نظر والی لائنوں کے ساتھ مرئی روشنی میں مداخلت نہیں چاہتے ہیں۔ ایڈمنڈ آپٹکس 850nm ماڈیولز $ 200 - 300 کے ارد گرد فروخت کرتا ہے جو معیاری صنعتی کیمروں کے ساتھ جوڑا بناتا ہے۔ باسلر ACE سیریز کیمرے اس حد میں اچھی حساسیت رکھتے ہیں۔

940nm اور بھی زیادہ پوشیدہ ہے لیکن کیمرے کی حساسیت ختم ہوجاتی ہے۔ زیادہ تر سلیکن سینسر میں 850nm پر 50 ٪ بمقابلہ 940nm پر 30 ٪ QE ہوتا ہے ، لہذا آپ بہتر کوٹری کے لئے سگنل ترک کردیتے ہیں۔ صرف اس کے قابل ہے اگر انسان - مرئی روشنی واقعی ایک مسئلہ ہو۔

آپٹیکل سسٹم کے لیزر سیدھ کے اوزار بعض اوقات IR کا استعمال کرتے ہیں کیونکہ وہ ایسے ماحول میں کام کر رہے ہیں جہاں مرئی آوارہ روشنی مسائل کا سبب بنتی ہے۔ نیوپورٹ کارپوریشن کے آئی آر سیدھ لیزرز $ 800-1200 چلاتے ہیں لیکن آپ کو ایڈجسٹ پاور آؤٹ پٹ اور سستے ماڈیولز سے بہتر بیم کا معیار فراہم کرتے ہیں۔ تجارتی اکائیوں کے لئے 1.3-1.5 بمقابلہ 1.1 کے تحت اقدار۔ اس سے فرق پڑتا ہے جب آپ چھوٹے یپرچرز میں جوڑے لگانے کی کوشش کر رہے ہو یا لمبی دوری پر کولیمیشن کو برقرار رکھیں۔

ہم ان کو استعمال نہیں کرتے جب تک کہ درخواست اس کا مطالبہ نہ کرے۔ لاگت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔

ڈاٹ سائز اور موڑ کوئی بھی اچھی طرح سے وضاحت نہیں کرتا ہے

ایک "5MW لیزر پوائنٹر" میں 0.5 ملیریڈینوں سے لے کر 1.5 ملیریڈین تک کہیں بھی بیم موڑ سکتا ہے۔ 10 میٹر پر یہ 5 ملی میٹر ڈاٹ اور 15 ملی میٹر ڈاٹ کے درمیان فرق ہے۔ مینوفیکچررز بعض اوقات اس کی قیاس آرائیاں کرتے ہیں ، کبھی نہیں کرتے ہیں۔

ایمیزون سے سستے سبز لیزرز 1.2 - 1.5 ایم آر اے ڈی ڈائیورجنس چلاتے ہیں۔ ہم نے ایک سادہ سیٹ اپ کے ساتھ کئی یونٹوں کی پیمائش کی - فکسڈ فاصلے پر لیزر ، سفید ہدف ، کیلیپرس کے ساتھ اسپاٹ قطر کی پیمائش کریں۔ بالکل ٹھیک نہیں ہے لیکن درخواست کے کام کے ل enough کافی اچھا ہے۔ CNI یا لیزرلو ٹیکنالوجیز سے زیادہ مہنگے DPSS گرین لیزر عام طور پر بہتر سرکلر بیم پروفائلز کے ساتھ 1.0 ایم آر اے ڈی میں آتے ہیں۔

جب آپ چھوٹے اہداف کو نشانہ بنانے کی کوشش کر رہے ہو تو بیم پروفائل اہمیت رکھتا ہے۔ ایک گاوسی بیم آپ کو بتدریج رول آف کے ساتھ ایک صاف ستھرا مرکزی مقام فراہم کرتا ہے۔ سستے ڈایڈڈ لیزرز کے پاس بعض اوقات بیضوی یا فاسد پروفائلز ہوتے ہیں جو عین مطابق مقصد کو مشکل بناتے ہیں۔ جاننے کا واحد طریقہ یا تو یہ ہے کہ یا تو کارخانہ دار کی مخصوص شیٹ پر بھروسہ کریں (جس میں کوئی - نام برانڈز نہیں ہیں) یا خود کی جانچ کریں۔

جراحی کے آلے کی صف بندی کے ل we ہم نے 0.6 ایم آر اے ڈی ڈائیورجنس زیادہ سے زیادہ کی وضاحت کی کیونکہ کام کرنے کا فاصلہ 400 ملی میٹر تھا اور ہدف کا سائز 2 ملی میٹر قطر تھا۔ یہ آپ کو کچھ ڈھلوان دیتا ہے لیکن زیادہ نہیں۔ سخت موڑ کے لئے لاگت کا پریمیم معیاری صنعتی ماڈیولز کے مقابلے میں تقریبا 40 ٪ تھا۔

پچھلے سال سے حقیقی تنصیب کے مسائل

ہم نے خودکار ٹول کی ترتیب کے لئے لیزر سیدھ کے نظام کو سی این سی مل سیٹ اپ میں ڈال دیا۔ ایسا لگتا تھا کہ سیدھے سادے - ماؤنٹ لیزر کو مکانات تک پہنچا ، پروجیکٹ بیم مقررہ حوالہ ہدف پر ، ہر آلے کی تبدیلی سے پہلے انحراف کی پیمائش کریں۔ جانچ میں ٹھیک کام کیا ، پیداوار میں ناکام رہا کیونکہ کاٹنے سے سیال کی دھند نے 2 ہفتوں کے اندر اندر لیزر ونڈو کو ہرا دیا۔ کسی نے بھی ڈیزائن کے مرحلے کے دوران اس کے بارے میں نہیں سوچا تھا۔

حل ایک کمپریسڈ ایئر پورج نوزل ​​شامل کررہا تھا جس نے لیزر یپرچر کے اس پار مستقل ہوا کا بہاؤ برقرار رکھا۔ حصوں میں $ 45 اور 2 گھنٹے کی تنصیب کا وقت ہر مشین میں شامل کیا گیا۔ اصل ڈیزائن میں ہونا چاہئے تھا۔

درجہ حرارت کا معاوضہ ایک اور چیز ہے جو لوگوں کو کاٹتی ہے۔ ہم نے ایک جامع لیپ اپ ٹول کے ل a ایک لیزر پوزیشننگ سسٹم کو مخصوص کیا ہے جو 65 ڈگری ایف سے 140 ڈگری ایف تک کام کرے گا۔ لیزر ماڈیول تیار کرنے والے نے کہا کہ ان کی یونٹ کو 140 ڈگری ایف کی درجہ بندی کی گئی ہے لیکن اس نے یہ ذکر نہیں کیا کہ صفر شفٹ کو صرف 120 ڈگری ایف کی ضمانت دی گئی ہے ، اس سے اوپر کی سطح پر 0.060 انکس کی حد تک 0.060 انکس کے ذریعہ 0.060 انچوں کی وجہ سے 0.060 کی حد تک اس کی ضمانت دی گئی ہے۔ لیپ اپ رواداری کے لئے مکمل طور پر ناقابل قبول۔

ایک مختلف کارخانہ دار (لیزر اجزاء ڈی جی جی ایم بی ایچ ، ان کی ایف پی سیریز) کو تبدیل کرنا ختم ہوا جس نے درجہ حرارت کے معاوضے کے اعداد و شمار کو واضح طور پر فراہم کیا۔ لاگت اسی طرح کی تھی ، تقریبا module 380 فی ماڈیول ، لیکن انھوں نے حقیقت میں اس سلوک کی جانچ کی اور اس کی دستاویزی دستاویز کی جس کی ہماری پرواہ ہے۔

کیوں کچھ ایپلی کیشنز اب بھی ننگے ڈایڈس کا استعمال کرتے ہیں

اعلی - حجم کی تیاری کے لئے جہاں لیزر کی نظر مصنوع میں سرایت کرتی ہے ، بعض اوقات آپ صرف تیار شدہ ماڈیول خریدنے کے بجائے براہ راست کچے ڈایڈڈ اور ڈرائیور سرکٹ کو ماؤنٹ کرتے ہیں۔ ہم نے ایک میڈیکل ڈیوائس کے لئے یہ کیا جس میں 3MW ریڈ لیزر کی ضرورت تھی - OSRAM PLT 5 450 ڈایڈس کی مقدار 1000 کی مقدار میں ڈائیڈس ہر ایک میں تقریبا $ 4.20 رنز (OSRAM.com 2023 تقسیم کاروں کے لئے قیمتوں کا تعین) ، نیز ڈرائیور کے آئی سی اور گزرنے کے لئے دوسرا $ 2-3 ہے۔ مکمل ماڈیولز کی قیمت ہر ایک 25-40 ڈالر ہے ، لہذا DIY حجم میں سمجھ میں آگیا۔

منفی پہلو یہ ہے کہ آپ اپنا آپٹیکل ڈیزائن ، ہیٹ سنکنگ ، ڈرائیور سرکٹ کی توثیق ، ​​اور وشوسنییتا ٹیسٹنگ کر رہے ہیں۔ کسی میڈیکل ڈیوائس میں جانے والی کسی چیز کے لئے جس میں ایف ڈی اے جمع کرانے کی ضرورت ہوتی ہے ، یہ انجینئرنگ کا کافی کام ہے۔ ہم نے ڈیزائن اور توثیق پر تقریبا 200 200 گھنٹے گزارے ، لیکن پیداوار کے دوران اجزاء کے اخراجات میں تقریبا $ 18،000 ڈالر کی بچت کی۔ اس کے قابل 1000+ یونٹوں پر ، 500 یونٹوں کے تحت اس کے قابل نہیں ہے۔

کولیمیٹنگ آپٹکس مشکل حصہ ہیں۔ ننگے ڈایڈڈ سے مہذب بیم کا معیار حاصل کرنے کے ل You آپ کو یا تو اسفک لینس یا ملٹی - عنصر سسٹم کی ضرورت ہے۔ ایڈمنڈ آپٹکس این اے اور قطر پر منحصر ہے کہ لیزر کولیمیشن کے لئے اسفک لینس فروخت کرتا ہے۔ لیکن اچھ coll ی کولیمیشن حاصل کرنے کے لئے عام طور پر 0.05 ملی میٹر کے اندر ، ڈایڈڈ اور لینس کے مابین عین فاصلے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے یا تو رہائش کی صحت سے متعلق مشینی یا لاکنگ کے ساتھ ایڈجسٹمنٹ سکرو۔

کچھ مینوفیکچررز اس کے آس پاس پری - کولیمیٹڈ ڈایڈڈ ماڈیولز کے ساتھ مل رہے ہیں۔ تھورلیبس کے پاس ان کی سی پی ایس سیریز ہے جو ڈایڈڈ ، ڈرائیور ، اور آپٹکس کو ایک کمپیکٹ میں آپٹکس کو یکجا کرتی ہے {{2} can پیکیج سے۔ فی یونٹ کے لگ بھگ 80-120 جو اب بھی تیار لیزر پوائنٹرز سے سستا ہے اور آپ کو ڈیزائن میں مزید لچک دیتا ہے۔

یقین نہیں ہے کہ زیادہ سے زیادہ لوگ ایمبیڈڈ ایپلی کیشنز کے لئے کیوں استعمال نہیں کرتے ہیں۔ وہ مکینیکل رواداری کے بیشتر مسائل کو حل کرتے ہیں جبکہ اب بھی اعتدال پسند جلدوں میں اخراجات کو معقول رکھتے ہیں۔

1-5MW رینج میں پورٹیبل لیزر ماڈیولز کے لئے ،لتیم CR1/3N بیٹریحیرت انگیز طور پر اچھی طرح سے کام کریں. وہ جسمانی طور پر چھوٹے ہیں لیکن 3V پر 170mah پیک کرتے ہیں ، جو عام ریڈ لیزر ماڈیولز پر 8-10 گھنٹے رن ٹائم کے لئے کافی ہیں۔ ہم نے انہیں ہینڈ ہیلڈ سیدھ ٹولز میں استعمال کیا ہے جہاں AA بیٹریاں بہت بڑی تھیں۔ قیمت مقدار میں فی سیل تقریبا $ 2-3-3 تک چلتی ہے ، اور شیلف کی زندگی 10+ سال ہے جو اسپیئر انوینٹری کے لئے اہم ہے۔