👩🏾‍🤝‍👩🏽 ☁️ 👨🏼‍🏭 रोटेशन के दौरान लेजर विकिरण द्वारा अपने प्रसंस्करण के दौरान ऑप्टिकल फाइबर इंस्टॉलेशन त्रुटि मुआवजा प्रणाली 🤦 💳 🥑

खंड 1. प्रासंगिकता

वर्तमान में, वैरिकाज़ नसों (EVLK) के एंडोवासल लेजर जमावट वैरिकाज़ नसों के लिए एक आधुनिक और प्रभावी उपचार है। वैरिकाज़ नसों के लेजर जमावट के लिए चिकित्सा उपकरणों की संरचना में रेडियल आउटपुट (छवि 1) के साथ एक फाइबर इंस्ट्रूमेंट (फाइबर) शामिल है, जिसके माध्यम से विकिरण सीधे जैविक ऊतक को प्रभावित करता है। उपचार की प्रभावशीलता और सुरक्षा इस उपकरण के प्रसंस्करण के विन्यास और गुणवत्ता पर निर्भर करती है।

अंजीर। 1 प्रकाश गाइड फाइबर की संभावित राहत: ए) - वर्कपीस का मॉडल, बी) प्रसंस्कृत वर्कपीस की बढ़ी हुई छवि

लेजर विकिरण द्वारा प्रसंस्करण के लिए, ऑप्टिकल फाइबर को एक विशेष खराद के कैम कारतूस में लगाया जाता है। स्थापना प्रक्रिया में आधार और बन्धन शामिल हैं। स्थापित वर्कपीस की वास्तविक स्थिति विचलन की एक निश्चित राशि द्वारा आवश्यक से भिन्न होती है - स्थापना त्रुटि:

\ {{eqnarray} शुरू
\ त्रिकोण \ varepsilon_y & = & f (\ त्रिकोण \ varepsilon_, \ त्रिकोण \ varepsilon_aa),
\ _ {eqnarray}
-

D e l t a v a r e p s i l o n_{b}

$\ Delta \ varepsilon_b$ - आधार त्रुटि, मिमी;
-

D e l t a v a r e p s i l o n_{z}

$\ Delta \ varepsilon_z$ - फिक्सिंग त्रुटि, मिमी।

बड़े पैमाने पर उत्पादन की प्रक्रिया में, संरेखित फाइबर संरेखण के बिना स्थापित किया गया है। सामान्य मामले में, फाइबर का ज्यामितीय अक्ष कारतूस के रोटेशन के अक्ष के साथ मेल नहीं खाता है, जो वर्कपीस के रोटेशन के दौरान एक रनआउट एल की ओर जाता है।

संसाधित फाइबर के विभिन्न व्यास को ठीक करते समय धड़कन की माप पर प्रयोगात्मक डेटा से पता चला कि इसका मूल्य 250 माइक्रोन तक पहुंच सकता है, जो व्यावहारिक उपयोग के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ लेजर विकिरण के साथ फाइबर के प्रसंस्करण की अनुमति नहीं देता है। चक जवानों को समायोजित करके निर्मित धड़कन का उन्मूलन व्यक्ति की उच्च जटिलता, समय लेने और महत्वपूर्ण व्यक्तिपरक आकलन के कारण स्वीकार्य नहीं है - पिटाई को खत्म करने की पर्याप्तता में मशीन ऑपरेटर। इसलिए, एक जरूरी कार्य सामने रखा गया है: एक सिद्धांत विकसित करना जो फाइबर के प्रसंस्करण के दौरान अपवाह के लिए क्षतिपूर्ति प्रदान करता है।

धारा 2. स्थापना का विवरण

फाइबर के लेजर प्रसंस्करण के लिए मशीन एक मोटराइज्ड टेबल है, जो तीन अनुदैर्ध्य कुल्हाड़ियों X, Y, K में फाइबर की गति प्रदान करती है और कुल्हाड़ियों E और W (छवि 2) में घूमती है।

अंजीर। 2 - स्थापना आरेख का एक व्याख्यात्मक ड्राइंग

X, Y, K कुल्हाड़ियों के साथ आंदोलन स्टीम गियर मोटर द्वारा ई और डब्ल्यू कुल्हाड़ियों - मोटर के साथ प्रदान किया जाता है। मोटर एक स्टेपर मोटर है जिसे एक स्थानीय नियंत्रक - चालक (तोशिबा टीबी 6600 एचजी) द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ड्राइवर इनपुट सिग्नल दो टीटीएल स्तर के संकेत हैं जो स्टेपर मोटर की दिशा और रोटेशन की गति प्रदान करते हैं। रोटेशन की गति आयताकार दालों की पुनरावृत्ति दर से निर्धारित होती है। एक्स, वाई, के में से प्रत्येक के इंजन का आउटपुट शाफ्ट गियरबॉक्स से सख्ती से जुड़ा हुआ है, जो इसके आउटपुट पर ट्रांसलेशनल के इनपुट पर घूर्णी प्रकार की गति में बदलाव प्रदान करता है। X, Y, K कुल्हाड़ियों के साथ आंदोलन दोनों तरफ अंत सेंसर द्वारा सीमित है। प्रत्येक अक्ष पर स्थिति नियंत्रण प्रणाली खुली है। अक्ष ड्राइव के तकनीकी पैरामीटर तालिका में प्रस्तुत किए गए हैं। 1।
टेबल। 1 - अक्ष ड्राइव के तकनीकी पैरामीटर

प्रसंस्करण वस्तु 330 माइक्रोन के व्यास के साथ एक फाइबर है, जो एक क्लैंपिंग डिवाइस में तय की गई है - एक कारतूस (छवि 2)। कारतूस फाइबर के बन्धन और रोटेशन प्रदान करता है।

प्रसंस्करण उपकरण 11 माइक्रोन के तरंग दैर्ध्य के साथ एक CO2 लेजर है।

धारा 3. बीट मुआवजा

3.1 समस्या का बयान

जब एक वर्कपीस को जकड़ें - मशीन में एक फाइबर चक, इसका केंद्र

O_{z}

$O_z$ कारतूस के केंद्र के सापेक्ष एक ऑफसेट - एल मिलता है

O_{k}

$O_k$ (समन्वय प्रणाली का केंद्र)। प्रत्येक ऑफसेट के लिए इस ऑफसेट का एक अलग अर्थ है। Fig.4a को घुमाते समय, फाइबर का केंद्र

O_{z}

$O_z$ त्रिज्या L के वृत्त का वर्णन करता है - अपवाह की मात्रा। कार्य दिल की धड़कन की मात्रा को कम करना है।

अंजीर। 4 - रोटेशन के दौरान कारतूस की धुरी और स्थिर फाइबर के सापेक्ष स्थान: क) मशीन कारतूस में नमूना को ठीक करते समय अपवाह की मात्रा; ख) इंजन के एक चरण में 45 डिग्री से कारतूस का रोटेशन; ग) कारतूस के अक्ष की स्थिति के लिए सुधारात्मक संशोधन की शुरूआत; छ) इंजन के प्रत्येक चरण के लिए मुआवजे के साथ फाइबर के निश्चित अक्ष के सापेक्ष कारतूस की धुरी की गति।

3.2 प्रस्तावित समाधान का सिद्धांत

विमान में फाइबर के आंदोलन पर विचार करें

X O_{k} Y

$XO_kY$ जब यह कारतूस के अक्ष के चारों ओर घूमता है - बिंदु

O_{k}

$O_k$ ।

समय के प्रारंभिक क्षण में वर्कपीस की धुरी एक बिंदु हो

O_{Z}

$O_Z$ X अक्ष पर स्थित है और इसमें निर्देशांक (L, 0) है और लेजर बीम बिंदु A (Fig। 4a) पर फाइबर की सतह से टकराता है।

स्पष्टता के लिए, एक कोण पर कारतूस का रोटेशन करें

45^{0}

$45 ^ 0$ इंजन के एक चरण में (चित्र 4 बी)। इस मामले में:

- बिंदु

O_{Z}

$O_Z$ निर्देशांक मिलता है

(X_{1}, Y_{1})

$(X_1, Y_1)$ ;
- एक्स और वाई अक्ष पर रनआउट वैल्यू एल का मान मान लेगा

D e l t a L_{X 1} = X_{1}

$\ Delta L_ {X1} = X_1$ ।

D e l t a L_{Y 1} = Y_{1}

$\ Delta L_ {Y1} = Y_1$ ;
- लेज़र बीम फाइबर की सतह से बी की ओर बढ़ता है।

जब रनआउट की मात्रा की भरपाई के लिए फाइबर को चालू किया जाता है, तो हमें बिंदु के निर्देशांक को वापस करने की आवश्यकता होगी

O_{Z}

$O_Z$ निर्देशांक के साथ प्रारंभिक स्थिति (एल, 0)। इसके लिए, प्रोजेक्शन आकार द्वारा अंजीर। 4 सी के एक्स और वाई कुल्हाड़ियों के साथ कारतूस बिंदु की स्थिति के लिए सुधारात्मक सुधार करना आवश्यक है।

D e l t a L_{X 1}

$\ Delta L_ {X1}$ ।

D e l t a L_{Y 1}

$\ Delta L_ {Y1}$ । ये सुधारात्मक सुधार एक्स, वाई अक्षों के स्टेपर मोटर्स के कारण किए जाते हैं। इस मामले में, बिंदु

O_{Z}

$O_Z$ फिर से मूल निर्देशांक (L, 0) होगा, और लेजर बीम फाइबर की सतह के बिंदु C से टकराएगा।

बाद के रोटेशन के दौरान, कारतूस अक्ष के नए सुधारात्मक आंदोलनों की आवश्यकता होगी। इस मामले में, बिंदु

O_{k}

$O_k$ कारतूस का अक्ष वृत्त 2 (चित्र 4d) के चारों ओर घूमेगा। सर्कल 2 के त्रिज्या का मान L की धड़कन की मात्रा के बराबर है। समस्या के इस समाधान के साथ, फाइबर का अक्ष अपनी धुरी के सापेक्ष गतिहीनता में है, और कारतूस का अक्ष परिधि के चारों ओर घूमता है, इसलिए हम विमान में फाइबर के रोटेशन पर विचार करेंगे।

X^{/} O_{З} Y^{/}

$X ^ / O_Y ^ /$ बिंदु के सापेक्ष

O_{Z}

$O_Z$ इसके लिए समन्वय प्रणाली को स्थानांतरित करके (छवि 4 डी)।

3.3 प्रस्तावित समाधान का गणितीय औचित्य

क्षतिपूर्ति का विचार करने वाला सिद्धांत सुधारात्मक आंदोलनों के ज्ञात मूल्यों की उपस्थिति को मानता है

D e l t a L_{X 1 + 1}

$\ Delta L_ {X1 + 1}$ ।

D e l t a L_{Y 1 + 1}

$\ Delta L_ {Y1 + 1}$ प्रकाश गाइड के रोटेशन के दौरान स्टेपर मोटर के प्रत्येक (i + 1) चरण पर कारतूस के (रनआउट वेतन वृद्धि)। उन्हें निर्धारित करने के लिए, हम चित्र 5 पर विचार करते हैं।

अंजीर। 5 - कारतूस के अक्ष के सापेक्ष ऑप्टिकल फाइबर के रोटेशन के दौरान प्रोजेक्शन मान (सकारात्मक दिशा)

स्टेपर मोटर के प्रत्येक अगले चरण पर, रोटेशन ई की धुरी को धड़कन L के कारण वृद्धि प्राप्त होगी:

निर्देशांक कहां हैं

X_{i}, X_{i + 1}, Y_{i}, Y_{i + 1}

$X_i, X_ {i + 1}, Y_i, Y_ {i + 1}$ विस्थापन ज्यामिति से निर्धारित होता है (चित्र 5):

वेतन वृद्धि का चित्रमय दृश्य

D e l t a L_{X_{i + 1}}, D e l t a L_{Y_{i + 1}}

$\ Delta L_ {X_ {i + 1}}, \ Delta L_ {Y_ {i + 1}}$ प्रत्येक fract स्टेप के लिए जब ५० Figm की धड़कन के साथ वामावर्त (E = ४ में चरण भिन्नात्मकता) मुड़ता है, चित्र 6 में दिखाया गया है।

अंजीर। 6 - ऑप्टिकल फाइबर को 360 माइक्रोन वामावर्त (जब ई = 4 के साथ कदम फ्रैक्नीलिटी) 50 माइक्रोन तक ले जाने पर धड़कन के कारण इंजन के प्रत्येक चरण के लिए अनुमानों (विस्थापन) के मूल्यों में परिवर्तन।

मुआवजे के अभाव में, अभिव्यक्तियों के लिए संबंधित प्रारंभिक शर्तों के तहत संख्यात्मक एकीकरण

D e l t a L_{X_{i + 1}}, D e l t a L_{Y_{i + 1}}

$\ Delta L_ {X_ {i + 1}}, \ Delta L_ {Y_ {i + 1}}$ अंजीर के अक्ष पर वर्तमान प्रक्षेपण देगा

अंजीर। 7 - एक्स और वाई कुल्हाड़ियों के साथ इंजन के प्रत्येक चरण के लिए विस्थापन के वर्तमान अनुमानों के कारण जब फाइबर को घुमाया जाता है तो L = 50 सुक्ष्ममापी की धड़कन होने पर फाइबर को 360 डिग्री वामावर्त (E = 4 में चरण भिन्नात्मकता)।

रोटेशन की प्रक्रिया में, नियंत्रण कार्रवाई की भयावहता से अधिक धड़कन की मात्रा के संचय के साथ इसके मुआवजे से गुजरना होगा। यह निम्न स्थिति को दर्शाता है:

जहाँ

L_{S t e p X}

$L_ {StepX}$ - इंजन के एक चरण में एक्स अक्ष के साथ रैखिक विस्थापन का मूल्य:

L_{S t e p Y}

$L_ {StepY}$ - इंजन के एक चरण में Y अक्ष के साथ रैखिक विस्थापन की मात्रा।
रनआउट के मुआवजे में एक छोटी सी त्रुटि प्राप्त करने के लिए स्थिति (4) को संशोधित किया जा सकता है।

दालों की भरपाई की उपस्थिति में, कुल विस्थापन

s u m D e l t a L_{X_{i + 1}}

$\ sum {\ Delta L_ {X_ {i + 1}}}$ ।

_{D e l t a L_{Y_{i + 1}}}

$\ _ {\ Delta L_ {Y_ {i + 1}}}$ कमी - चित्र 8।

अंजीर। 8 - विस्थापन की मात्रा बदलें

s u m D e l t a L_{X_{i + 1}}

$\ sum {\ Delta L_ {X_ {i + 1}}}$ अपवाह के लिए क्षतिपूर्ति करते समय ई अक्ष के साथ रोटेशन के दौरान एक्स अक्ष के साथ। रनआउट एल = 50 माइक्रोन, प्रारंभिक कोण

E_{0}

$E_0$ = 0।

३.४ प्रभावशीलता का मूल्यांकन

मोल की क्षतिपूर्ति प्रक्रिया की सामान्य तस्वीर एल = 50 माइक्रोन के मूल्य के साथ चालू करते समय

360^{0}

$360 ^ 0$ प्रस्तावित सिद्धांत के साथ अंजीर में प्रस्तुत किया गया है। 9।

क)

ख)
अंजीर। 9 - अपवाह के साथ विस्थापन के मूल्य जब फाइबर की एक क्रांति के रनआउट एल = 50 माइक्रोन प्रति क्षतिपूर्ति के लिए: ए) एक्स अक्ष के लिए, बी) वाई अक्ष के लिए।

यह तालिका 2 के रनआउट मान को मुआवजा प्रक्रिया में धुरी के साथ अधिकतम विस्थापन के अनुपात के बराबर गुणांक द्वारा बीट मुआवजे की दक्षता का मूल्यांकन करने का प्रस्ताव है।

टेबल। 2 - बीट मुआवजा क्षमता

अधिकतम ऑफसेट अनुमानित

s u m D e l t a L_{X_{i + 1}}

$\ sum {\ Delta L_ {X_ {i + 1}}}$ ।

_{D e l t a L_{Y_{i + 1}}}

$\ _ {\ Delta L_ {Y_ {i + 1}}}$ बीट्स के प्रस्तुत मूल्यों और बीट्स के मुआवजे के प्रस्तावित सिद्धांत के साथ स्थापना के व्यावहारिक संचालन के लिए व्यावहारिक उपयोग के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ लेजर विकिरण का उपयोग करके फाइबर को राहत देने की संभावना दिखाई दी।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि रनआउट के मुआवजे के साथ लेजर विकिरण के साथ फाइबर को संसाधित करते समय, इसके अक्ष के सापेक्ष फाइबर की एक क्रांति का समय रनआउट की मात्रा पर निर्भर करेगा और प्रत्येक उपचार के लिए अलग-अलग होगा। उदाहरण के लिए, 50 माइक्रोन की धड़कन के साथ, एक पूर्ण मोड़ का समय:

- अपवाह क्षतिपूर्ति के बिना: 400 एमएस;
- बीट क्षतिपूर्ति के साथ: 560 मि।

लेजर विकिरण की शक्ति को ट्यूनिंग करते समय इस तथ्य को ध्यान में रखा जाना चाहिए।

धारा 4. अपवाह का निर्धारण

पिटाई मुआवजे के प्रस्तुत सिद्धांत को लागू करने के लिए, इसके मूल्य को जानना आवश्यक है - एल। वीडियो निगरानी प्रणाली (छवि 1 में वीडियो कैमरा 1) द्वारा पिटाई की मात्रा निर्धारित करने का प्रस्ताव है। अंजीर में। 10. वीडियो कैमरा से वीडियो फॉर्म को योजनाबद्ध तरीके से प्रस्तुत किया जाता है।

अंजीर। 10 - मॉनिटर स्क्रीन पर निश्चित फाइबर का मनमाना स्थान

रनआउट मान निर्धारित करने के लिए, संकेतित क्रम में निम्नलिखित चरण करना आवश्यक है:

स्क्रीन पर निशान के लिए अधिकतम सन्निकटन (अक्ष ई) को घुमाएं (छवि 11 ए);
एक्स अक्ष के निर्देशांक के साथ फाइबर को स्थानांतरित करें जब तक कि यह निशान (छवि 11 बी) के साथ संरेखित न हो;
फाइबर घुमाएं $180 ^ 0$ (चित्र। 11 सी);
दूरी धुरी आर (स्टेपर मोटर के आंदोलन की दालों की संख्या की गिनती) अंजीर को याद करने के साथ निशान के साथ संरेखित करने के लिए एक्स अक्ष के निर्देशांक के साथ फाइबर आंदोलन को अंजाम दें। 11d;
रनआउट मान L = R / 2 की गणना करें।

अंजीर। 11 - फाइबर के अपवाह की मात्रा निर्धारित करने के चरण

खंड 5. निष्कर्ष

प्रस्तावित पिटाई क्षतिपूर्ति सिद्धांत को नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स लैबव्यू सॉफ्टवेयर प्लेटफॉर्म पर लागू किया गया है, इसका परीक्षण किया गया है, इसे लागू किया गया है और इसकी प्रभावशीलता (चित्र 12) को दिखाया गया है।

अंजीर। 12 - कार्यक्रम का फ्रंट पैनल

रोटेशन के दौरान लेजर विकिरण द्वारा अपने प्रसंस्करण के दौरान ऑप्टिकल फाइबर इंस्टॉलेशन त्रुटि मुआवजा प्रणाली