Земаневий къулланмалар ичюн лазерли фикир интеграциясы

Инсанларнынъ чокъусы лазерли нишанларны тек атлы силя ичюн деп саялар, амма технология о биринджи базардан зияде даркъалды. Биз 2019 сенесинден башлап лазер макъсады системаларынен чалышамыз, ве къулланмалар догъру косьтергични косьтерген санайы, тиббий ве робототехника секторларына кенишлей.

Эсас принцип чокъ денъишмеди - сен корюнген я да ИК балчыкъыны проекция этесинъ, бу исе бир шей къайда ургъаныны я да бир алетнинъ нишанлангъаныны къайд эте. Амма сен монтаж вариантларыны, акимиет талапларыны ве экологик шараитлерни эсапкъа алгъанда, иджрет тез муреккеплеше.

Санаий параметрлерде лазерли шейлерни корювлерни не япа

«Кримсон Трейс» 2018 сенеси озь «Рейл Уста» сериясыны чыкъарды, ве о бирлемлер 1000G арткъа чекильме шокыны алып бара биле эдилер. Бу характеристика санайы монтажы ичюн ольчюге чевирильди, чюнки эгер о, атлы силя узюльмесини сагъ къалса, о, истисалда титрев муитлерининъ чокъусыны идаре этеджек. RM-110 модели 280 долларгъа якъын перчене сатув ( 2020 сенесинден башлап crimsontrace.com рейтинги) чалышты, бу тик эди, амма сизге 5 мВт къырмызы лазер берди, о, текрар-текрар урулгъан сонъ сыфырда къалды.

Топлав линиясы ишлери ичюн биз Streamlightнинъ TLR сериясыны денъиз четиндеки истисалджылардан базы даа учуз вариантларнен берабер сынадыкъ. доллардан эксик олмагъан катиль - агрегатлары эди, оларнынъ фияты 60 градустан 95 градус Ф тюкянынынъ темплерине кечкенде 20 футкъа 3-4 дюймге денъиштирир эди. 2021 сенеси язда бизим скамейка сынавымызгъа коре, бу диапазонда 0,5 дюйм ичинде сыфыр туткъан «Стреамлайт» агрегатлары (модельге коре 180-220 доллар этрафында) сыфыр туттылар.

Сизге эр вакъыт о севиеси керекмей, амма. Япкъан шейге бутюнлей багълы.

Тиббий махсулат чыкъарув ихтияджлары чешит тюрлю тюрлер

Бу гъает меракълы ола, чюнки тиббий алетлернинъ джыйылмасы 2-нджи сыныф лазерлерини талап эте (FDA къаиделерине 1мВт-тен эксик чыкъыш - castdata.fdata.gov толу таснифлерге малик), амма 300-500мм иш месафелеринде 0,1 мм ашагъы ерлештирюв догърулыгъы керек. Coherent Inc. бу характеристикаларгъа ургъан лазер модульлерини япа - оларнынъ CUBE сериясы далгъа узунлыгъына ве кучь чыкъышына коре бирликке 400-600 долларгъа якъын ола.

Биз кечкен сене 635 нм къырмызы лазерлерни катетер джыйма системасына интеграция эттик. Далгъа узунлыгъы адамлар - 635нм типик флюоресцент ярыкъландырувда 650 нм-ден чокъ яхшы олгъаныны анълагъанындан зияде муимдир, бу Лазерекснинъ техникий весикъаларына коре 4 кере зияде корюне. Операторлар 8 саатлыкъ сменалар ичюн догърултув системасыны къуллангъанда, бельки 15-20%дир, амма бунъа дегер.

Ешиль лазерлер (адет узьре 532 нм) инсан козьлерине даа да зияде корюне, айны шу кучь чыкъышында тахминен 5 кере къырмызыдан зияде. Лякин оларгъа даа чокъ пара керек ве батареялар тездже ашайлар. Биз 180мА-да 5 мВт ешиль модульге 120 мА эквивалент къырмызы чыкъыш ичюн 120 мА-гъа къаршы реквизитни ольчедик. Муим олгъан эль алетлери ичюн. Дивар къуветине малик олгъан тургъун монтажлар ичюн, эгер бюджет рухсет этсе, ешильни къулланынъыз.

Робототехника къулланмалары тез оськен .

ABB Robotics лазер косьтергичлерини 2017 сенеси якъынларында оджалыкъ амелиятлары ичюн ИРБ серияларына интеграция этип башлады. Техниклер джанлы арекетлерни кечирмейип, робот ёлларыны тасвир этмекни къолайлаштырдылар. Олар къуллангъан лазер модульлери - ич бир шей дегиль эди - эсас оларакъ, даа яхшы токътавгъа монтаж ве IP67 рейтингли корпуслары олгъан тиджарет бирлемлерини текрарлады.

Фанук озь CRX ишбирлик роботларынен фаркълы ёнелишни алды, лазер эмитерини алетнинъ фланецине къойды ве оны хавфсызлыкъ зонасыны корьгезмек ичюн къулланды. Оларнынъ системасы 10-15 мм диаметрли ернинъ проекциясыны япа, бу исе сонъки эффекторнен арекет эте. Кучь истималы 2Вт якъын девамлы чалышмакъта, бу исе догърудан-догъру алетнинъ электрик бюджетинден чыкъа. Бунынъ ичюн, туткъан я да башкъа сонъки эффекторларны косьтергенде, буны эсапкъа алмакъ керек.

Универсаль роботлар стандарт оларакъ лазерли дикъкъаткъа ляйыкъ ерлерни къабул этмейлер, амма оларнынъ UR+ экосистема бир къач учюнджи-партия вариантлары бар. «Роботик билек Камера» базыда теренликни ольчемек ичюн коаксиаль лазернен чифтлеше, амма бу саде макъсат дегиль де, къурулышлы ярыкъ территориясына кире.

Къуруджылыкъ лазер севиелери бутюнлей башкъа категориядыр, амма къайд этмеге ляйыкътыр. Бошнынъ GLL сериясы ве Dewalt DW088 эм 2 сыныф лазерлерини, эм де нокъталар ерине проект линияларыны къулланалар. DW088 150 доллар этрафында чалышмакъта ве 30 фут (dewalt.com спеца листинде) ±1/8 дюймге къадар перпендикуляр сызыкъларны догъру атмакъта. Бу шейлер етерли дереджеде учуз олды ки, олар планлаштырув ишлери ичюн кичик тюкян муитлеринде пейда ола.

Кучь ве монтаж фикирлери Асылында эмиетли .

Аккумулятор омюр эсаплары къарышыкъ ола, чюнки лазер диодынынъ эффективлиги араретке коре денъише. Типик къырмызы лазер диод 15-20% эффектив ола биле, яни кириш къуветининъ 80-85% сыджакъкъа чевириле. Шунынъ ичюн де девамлы монтажларгъа алчакъ кучь модульлери ичюн биле иссилик батмакъ керек.

Биз 5 мВт къырмызы лазер модулини 3,3В - температурада 90 мА чеккенини ольчедик, бу 5 мВт чыкъыш ичюн 300 мВт якъын кириш, демек, тахминен 17% эффективлик. Бу CR123A батареясыны (3В-де 1500 мАч къувет) 16-17 саат назарий чалышув вакътыны бере, амма сиз 12-14 саат девамында амелиятта даа чокъ корерсинъиз, чюнки юк астында батареянынъ кергинлиги тюше.

Ревизиянынъ озю тарла инсталляцияларында корьгенимизнинъ ярысына себеп ола. М3 монтаж тешиклери стандарт, амма йипнинъ теренлиги истисалджылар арасында денъише. Базы къытай модульлери 4мм теренликтеки M3x0.5 йиплери 6 мм теренликте ола. Сеслене, амма сен 3 мм алюминий плёнкадан догъру йиплерни чалыштырмакънен монтаж этмеге тырышкъанда, 2 мм фаркъ стандарт болтны къулланмакъ я да махсус аппаратурагъа мухтадж олгъаныны бельгилей.

Surefire озь X400 силя лампаларында махсус демирёл грапбер системасыны къуллана, олар да T- слот алюминий экструзиясына санайы монтажы ичюн пек яхшы чалышалар. Къыскъыч кучю ерлештириле ве йип моментине ишанмай, бу исе юксек-вибрид муитлеринде сыфырны сакъламагъа ярдым эте. Бирликлернинъ фияты 600 долларгъа якъын, амма эбедий сонъки. 2018 сенесинден башлап бизде батарея алмаштырувларындан гъайры сыфыр бакъув бар.

Козьге корюнген къырмызы олмагъан вакъытта

ИР лазерлери (адет узьре 850 нм я да 940 нм далгъа узунлыгъы) камера датчиклеринде пейда ола, амма инсан козьлеринен дегиль. Оператор корюв сызыкъларына къарышкъан корюнген ярыкъны истемеген машина корюв къулланмалары ичюн файдалы. Edmund Optics стандарт санайы камераларынен чифтлешкен 200-300 доллар этрафында 850 нм модульни сата. Basler acse сериялы камералары о диапазонда яхшы сезиджиликке маликлер - оларнынъ acA1920-40гм модели 850 нм-де 50% квант эффективлигини косьтере (baslerweb.com).

940 нм даа да корюнмез, амма камерагъа сезимлилик тюше. Кремний датчиклерининъ чокъусы, бельки, 940 нм-де 30% QE, 850 нм-де исе 50%, демек, сен гизлилик ичюн даа яхшы сигналдан вазгечесинъ. Тек инсан-козьге коре ярыкъ керчектен де проблема олса, онъа дегер.

Оптик системалар ичюн лазерли догърултув алетлери базыда ИР къулланалар, чюнки олар корюнген ёлдан чыкъкъан ярыкъ меселелерге себеп олгъан муитлерде чалышалар. Newport Corporation’нинъ IR догърултув лазерлери 800-1200 доллар чалышалар, амма сизге учуз модульлерге коре ерлештирильген кучь чыкъышы ве балчыкъ кейфиетини берелер. М2 1,1-ге коре, тиджарет бирлемлери ичюн 1,3-1,5 къыйметлери. Бу, сен кичик диафрагмаларгъа чифтлештирмеге я да узун месафелерде коллимацияны сакъламагъа тырышкъанда муимдир.

Эгер ариза талап этмесе, биз оларны къулланмаймыз. Мааш тез къошула.

Нокътанынъ колеми ве дивергенция ич кимсе яхшы анълатылмай

«5мВт лазерли косьтергич» 0,5 миллидалийден башлап 1,5 миллидалийге къадар нур дивергенциясы ола биле. метрде 5 мм нокъта ве 15 мм нокъта арасындаки фаркъ. Истесалджылар базыда буны косьтере, базыда бойле япмайлар.

Amazon-дан кельген учуз ешиль лазерлер 1.2-1.5 мрад дивергенцияны чалыштырмагъа ынтылалар. Биз бир къач бирлемни адий ерлештирювнен - ​​лазерни тургъун месафеде, беяз нишангъа, диаметрини суппортларнен ольчедик. Тамам НИСТ изленген дегиль, амма къулланма ишлери ичюн етерли дереджеде яхшы. CNI я да Laserglow Technologies ширкетининъ даа паалы DPSS ешиль лазерлери, адет узьре, 1,0 мрадтан эксик олмагъан тёгерек балчыкъ профиллери иле ола.

Кучюк нишанларгъа урмагъа тырышкъанда, балчыкъ профили муимдир. Гаусс нурлары сизге яваш-яваш ролл-оффнен темиз меркезий ер бере. Услюп диодлы лазерлерде базыда эллиптик я да тертипсиз профильлер бар, олар догъру макъсатны даа къатты этелер. Бильмекнинъ екяне ёлу – я истисалджынынъ спецификасы листине ишанмакъ (no-ад маркасы олгъан), я да озюнъизни сынап бакъынъыз.

Джеррахий алетлернинъ догърултысы ичюн биз 0,6 мрад дивергенциясы максимумыны битирдик, чюнки иш месафеси 400 мм, макъсадлы колеми исе 2 мм диаметрли эди. Бу сизге бир къач шиар бере, амма чокъ дегиль. Даа къатты дивергенция ичюн фият премиясы стандарт санайы модульлеринде 40% якъын эди.

Акъикъий ерлештирюв меселелери кечкен йылдан.

Биз автоматлаштырылгъан алетлерни ерлештирюв ичюн ЧПУ дегирменининъ ерлештирильмесине лазерли догърултув системаларыны къоямыз. - монтаж лазерине пенопласт корпусына, проект нурлары тургъун истинадий нишангъа, эр бир алет денъишмезден эвель сапманы ольчемек киби корюне. Тестлерде яхшы чалышты, истисалда мувафакъиетсиз олды, чюнки 2 афта ичинде лазер пенджересини кестирмек ичюн сувлу думан деградациягъа огърады. Бу акъта дизайн фазасында кимсе тюшюнмеди.

Чезим лазер диафрагмасы боюнджа даима ава акъымы сакълагъан сыкъылгъан ава темизлев форсункасыны къоша эди. Бир машинагъа 45 доллар ве 2 саатлыкъ ерлештирюв вакъты къошулды. Оригиналь дизайнда олмакъ керек эди.

Сыджакъ компенсация – бу адамларны тишлеген башкъа бир шей. Биз 65 градус Ф-ден 140 градус Ф-ге къадар чалышыр эди, композит лейбл алетининъ лазерли ерлештирюв системасыны косьтердик. Толерантлыкълар ичюн бутюнлей къабул этильмез.

Сонъунда арарет компенсация малюматларыны ачыкътан-ачыкъ берген чешит истисалджыгъа (Laser Components DG GmbH, оларнынъ FP сериясы) кечмек. Бир модульге 380 доллар якъын эди, амма олар асылында бизим къайгъыргъан давранышымызны сынадылар ве весикъалаштырдылар.

Не ичюн базы къулланмалар даа яланджы диодларны къулланалар .

Лазерли прицел махсулаткъа къоюлгъан юксек-} джылтлы истисал ичюн базыда тек чигильдек диодны ве драйвер схемасыны догърудан-догъру монтаж этесинъ, амма битириджи модульни сатын алмакътан зияде. Биз буны 3мВт къырмызы лазер керек олгъан тиббий алет ичюн яптыкъ - 1000 микъдарында Осрам PLT5 450 диодларыны сатын алдыкъ, эр бири 4,20 долларгъа якъын эди (osmarm.com 2023 таркъатыджылар ичюн фият къоюв), бундан гъайры, айдавджы IC ве пассивлер ичюн даа 2-3 доллар. Толу модульлер эр бири 25-40 долларгъа сатыла, шунынъ ичюн DIY джылтыравукъта мантыкълы эди.

Эксиклиги шунда ки, сен озь оптик дизайныны, радиатор, айдавджыларнынъ схемасыны тасдыкълавыны ве ишанчлылыкъны сынавдан кечиресинъ. FDA аризасыны талап этеджек тиббий алетке кирген бир шей ичюн, бу муэндислик ишлерининъ муим ишидир. Биз лейха ве тасдыкълав боюнджа джеми 200 сааткъа якъын сарф эттик, амма истисал чалышмасы боюнджа компонентлернинъ фияты тахминен 18 бинъ доллар экономия эттик. Оны 1000+ бирлемлеринде дегер, 500 бирликтен эксик олмагъан.

Оптиклер - бу хытырлы къысымдыр. Яланджы диодтан ляйыкъ балчыкъ кейфиетини алмакъ ичюн я асферик линза я да чокъ-элемент системасы керек. Edmund Optics лазер коллимациясы ичюн асферик линзаларны сата, бу исе НА ве диаметрине коре 25-50 доллар этрафында башлана. Амма яхшы чарпышма алмакъ диод ве линза арасында догъру аралыкъ керек, адет узьре, 0,05мм сынъырында. Бу, я мескеннинъ догъру ишленмеси, я да беклевнен уйгъунлаштырув винтлерини демектир.

Базы истисалджылар буны pree-коллиматизациялангъан диод модульлеринен кечирелер. Торлабснынъ озь CPS сериясы бар, олар диодны, драйвер ве коллимация япкъан TO- кандион пакетинде бирлештирелер. Бир агрегаткъа 80-120 доллар якъын, бу исе лазерли нукъталардан даа учуздыр ве сизге дизайннынъ даа чокъ эгильме имкяныны бере.

Не ичюн даа чокъ адамлар оларны ичине къоюлгъан къулланмалар ичюн къулланмайлар. Олар механик толерантлыкъ меселелерининъ чокъусыны чезелер, айны вакъытта орта колемлерде масрафларны акъылгъа сыгъдыралар.

1-5мВт диапазонда ташымал лазер модульлери ичюн, 1990 с.литий CR1/3N батареясытааджипли дереджеде яхшы чалышмакъ. Олар физикий джеэттен кичик, амма 3В-де 170мАчны пакетлейлер, типик къырмызы лазер модульлеринде 8-10 саат девамында чалышкъан вакъыткъа етерли. Биз оларны эльнен тутув алетлеринде къулландыкъ, анда АА батареялары пек ири эди. Бир улькеде 2-3 долларгъа якъын пара, сакъланув муддети исе 10+ йылдыр, бу исе запас инвентарь ичюн муимдир.