Laser Sight Integratioun fir modern Uwendungen

Déi meescht Leit mengen datt Laser Siicht nëmme fir Feierwaffen ass, awer d'Technologie huet wäit iwwer deen initialen Maart verbreet. Mir schaffen zënter 2019 mat Laser-Zielsystemer, an d'Applikatiounen erweideren sech weider an d'industriell, medizinesch a Robotik Secteuren wou Präzisiounspunkt wichteg ass.

De Grondprinzip huet net vill geännert - Dir projizéiert e siichtbaren oder IR-Beam, deen markéiert wou eppes trefft oder wou e Tool engagéiert. Awer d'Ausféierung gëtt séier komplizéiert wann Dir Montéierungsoptiounen, Kraaftbedéngungen an Ëmweltbedéngungen Faktoren.

Crimson Trace huet hir Rail Master Serie zréck am Joer 2018 verëffentlecht, an dës Eenheeten konnten 1000G Recoil Schock handhaben. Dës Spezifizéierung gouf e Benchmark fir industriell Montage, well wann et d'Schéisswaffenrecoil iwwerlieft, wäert et déi meescht Schwéngungsëmfeld bei der Fabrikatioun handhaben. De RM-110 Modell huet ongeféier $ 280 Retail gelaf (crimsontrace.com Präisser vun 2020), wat steil war awer Iech e 5mW roude Laser ginn huet deen no widderholl Auswierkunge null bliwwen ass.

Fir Assemblée Linn Aarbecht, mir getest Streamlight d'TLR Serie nieft e puer méi bëlleg Optiounen aus iwwerséiesch Hiersteller. Temperaturdrift war de Killer - Eenheeten, déi ënner $50 kaschten, géifen hiren Zielpunkt ëm 3-4 Zoll op 20 Féiss verréckelen wann se vun 60 Grad F op 95 Grad F Buttek-Temperatur ginn. D'Streamlight Eenheeten (ongeféier $ 180-220 ofhängeg vum Modell) hunn null bannent 0,5 Zoll iwwer dës Gamme gehal no eisem Bänktest am Summer 2021.

Dir braucht awer net ëmmer dee Stabilitéitsniveau. Hängt ganz dovun of wat Dir maacht.

Laser Sight

Dëst gëtt komesch well medizinesch Geräterversammlung dacks Klass 2 Laser erfuerdert (ënner 1mW Ausgang pro FDA Reglementer - accessdata.fda.gov huet déi voll Klassifikatiounen) awer brauch eng Positiounsgenauegkeet ënner 0,1 mm bei Aarbechtsdistanz vun 300 -500 mm. Coherent Inc.

Mir integréiert e puer 635nm rout Laser an engem Katheter Assemblée System lescht Joer. D'Wellelängt ass méi wichteg wéi d'Leit realiséieren - 635nm weist vill besser wéi 650nm ënner typesch Leuchtstoffbeleuchtung, eppes wéi 4x méi siichtbar laut Laserex technescher Dokumentatioun. D'Käschtedifferenz ass vläicht 15-20% awer et wäert et wäert sinn wann d'Bedreiwer den Ausriichtungssystem fir 8-Stonn Verréckelung benotzen.

Gréng Laser (typesch 532nm) sinn nach méi siichtbar fir mënschlech Aen, ongeféier 5x méi wéi rout bei der selwechter Kraaftoutput. Awer si kaschten méi a iessen Batterien méi séier. Mir gemooss aktuell Zeechnen op engem 5mW gréng Modul op 180mA versus 120mA fir gläichwäerteg rout Output. Fir Handheld Tools déi wichteg sinn. Fir fix Installatiounen mat Mauer Muecht, benotzen gréng wann de Budget erlaabt.

ABB Robotics huet ugefaang Laser Pointer an hir IRB Serie ëm 2017 z'integréieren fir Pendant Operatiounen ze léieren. Huet et vill méi einfach gemaach fir Techniker Roboterweeër ze visualiséieren ouni Live Operatiounen ze lafen. D'Lasermoduler, déi se benotzt hunn, waren näischt ausgefalene - am Fong ëmgepackt kommerziell Eenheeten mat bessere Schockmontage an IP67 bewäertte Wunnengen.

Fanuc huet eng aner Approche mat hiren CRX kollaborativen Roboteren geholl, de Laser-Emitter an den Toolflens gesat an et fir d'Visualiséierung vun der Sécherheetszon benotzt. Hire System projizéiert en 10-15mm Duerchmiesser Fleck dee mam Enneffektor bewegt. Stroumverbrauch leeft ongeféier 2W kontinuéierlech, wat direkt aus dem Tool Power Budget kënnt. Dir musst dat berücksichtegen wann Dir Gripper oder aner Endeffektoren spezifizéiert.

Universal Robots enthält keng Laser Sights als Standard, awer hiren UR+ Ökosystem huet e puer Drëtt-optiounen. D'Robotiq Handgelenk Kamera gëtt heiansdo mat engem koaxialen Laser fir Déiftmiessung gepaart, awer dat ass an strukturéiert Liichtterritoire anstatt einfach Ziel.

Konstruktiounslaserniveauen sinn eng ganz aner Kategorie awer ernimmt. Bosch's GLL Serie an Dewalt's DW088 benotzen allebéid Klass 2 Laser a Projetslinnen amplaz Punkten. Den DW088 leeft ongeféier $ 150 a werft senkrecht Linnen genau op ± 1/8 Zoll op 30 Féiss (dewalt.com Spezifizéierungsblatt). Dës Saache si bëlleg genuch ginn datt se a klenge Buttekëmfeld fir Layoutaarbechten optauchen.

Batterie Liewen Berechnungen ginn messy well Laser Diode Effizienz variéiert mat Temperatur. Eng typesch roude Laserdiode kéint 15-20% effizient sinn, dat heescht 80-85% vun der Inputkraaft gëtt Hëtzt. Dat ass firwat kontinuéierlech-Pflicht Installatiounen Hëtzt ënnerzegoen brauchen och fir niddereg Muecht Moduler.

Mir hunn e 5mW roude Lasermodul gemooss, deen 90mA bei 3.3V - zitt, dat ass ongeféier 300mW Input fir 5mW Output, also ongeféier 17% Effizienz. Dat vun enger CR123A Batterie auszeféieren (1500mAh Kapazitéit bei 3V) gëtt Iech theoretesch Lafzäit vun 16-17 Stonnen, awer Dir gesitt méi wéi 12-14 Stonnen an der Praxis well d'Batteriespannung ënner Belaaschtung fällt.

D'Montage selwer verursaacht d'Halschent vun de Probleemer déi mir an Feldinstallatiounen gesinn. M3 Opriichte Lächer sinn Standard mee thread Déift variéiert tëscht Hiersteller. Puer Chinese Moduler Spezifizéierung M3x0.5 thread op 4mm déif, anerer ginn 6mm déif. Kléngt trivial awer wann Dir probéiert duerch 3mm Aluminiumplack mat korrektem Fuedemengagement ze montéieren, bestëmmt deen 2mm Ënnerscheed ob Dir e Standardbolt benotze kënnt oder personaliséiert Hardware braucht.

Surefire benotzt e propriétaire Rail grabber System op hir X400 Waff Luuchten déi och super fir industriell Montéierung zu T -Slot Aluminium extrusion Wierker. D'Spannkraaft ass justierbar an hänkt net op de Fuedemmoment, wat hëlleft Null an héije -Vibratiounsëmfeld. Eenheeten kaschten ongeféier $ 600 awer daueren fir ëmmer. Mir hunn e puer Lafen zënter 2018 mat null Ënnerhalt iwwer Batteriesaustausch.

Laser Sight

IR Laser (typesch 850nm oder 940nm Wellelängten) weisen op Kamerasensoren awer net op mënschlech Aen. Nëtzlech fir Maschinnvisioun Uwendungen wou Dir net wëllt datt siichtbar Liicht mat Bedreiwer Siichtlinnen stéiert. Edmund Optics verkeeft 850nm Moduler ongeféier $ 200 -300 déi mat Standard Industriekameraen paréieren. D'Basler Ace Serie Kameraen hunn eng gutt Empfindlechkeet an deem Beräich - hiren acA1920-40gm Modell weist 50% Quanteeffizienz bei 850nm pro Datenblat (baslerweb.com).

940nm gëtt nach méi onsichtbar awer d'Kameraempfindlechkeet fällt of. Déi meescht Siliziumsensoren hu vläicht 30% QE bei 940nm versus 50% bei 850nm, also gitt Dir Signal op fir besser Geheimheet. Nëmmen derwäert wann mënschlech-sichtlecht Liicht wierklech e Problem ass.

Laser Ausrichtung Tools fir optesch Systemer benotzen heiansdo IR well se an Ëmfeld schaffen wou siichtbar Sträif Liicht Problemer verursaacht. Newport Corporation IR Ausrichtung Laser lafen $ 800-1200 awer ginn Iech justierbar Kraaftoutput a besser Strahlqualitéit wéi bëlleg Moduler. M² Wäerter ënner 1,1 versus 1,3-1,5 fir kommerziell Eenheeten. Dat ass wichteg wann Dir probéiert a kleng Ouverturen ze koppelen oder Kollimatioun iwwer laang Distanzen ze halen.

Mir benotzen déi net ausser wann d'Applikatioun et awer verlaangt. D'Käschte ginn séier erop.

E "5mW Laser Pointer" kéint Stralungdivergenz iwwerall vun 0,5 Milliradianer bis 1,5 Milliradianer hunn. Op 10 Meter ass dat den Ënnerscheed tëscht engem 5mm Punkt an engem 15mm Punkt. Hiersteller spezifizéieren heiansdo dëst, heiansdo net.

Déi bëlleg gréng Laser vun Amazon tendéieren 1,2 -1,5 mrad Divergenz ze lafen. Mir hunn e puer Unitéiten mat engem einfache Setup gemooss - Laser op fixer Distanz, wäiss Zil, Mooss Punkt Duerchmiesser mat calipers. Net genau NIST tracéierbar awer gutt genuch fir Uwendungsaarbecht. Déi méi deier DPSS gréng Laser vu CNI oder Laserglow Technologies kommen normalerweis ënner 1,0 mrad mat bessere kreesfërmege Strahlprofiler.

Beam Profil ass wichteg wann Dir probéiert kleng Ziler ze schloen. E Gaussesche Strahl gëtt Iech eng propper zentral Plaz mat enger gradueller Rolloff. Bëlleg Diodelaser hunn heiansdo elliptesch oder onregelméisseg Profiler déi präzis Ziler méi schwéier maachen. Deen eenzege Wee fir ze wëssen ass entweder d'Spezifikatiounsblat vum Hiersteller ze trauen (gefor ouni-Numm Marken) oder Iech selwer testen.

Fir chirurgesch Instrument Ausrichtung hu mir 0,6 mrad Divergenz maximal spezifizéieren well d'Aarbechtsdistanz 400mm war an d'Zilgréisst 2mm Duerchmiesser war. Dat gëtt Iech e Slop awer net vill. Käschte Premium fir méi enk Divergenz war ongeféier 40% iwwer Standard Industriemoduler.

Mir setzen Laser Ausrichtung Systemer an engem CNC Mill Setup fir automatiséiert Outil Kader. Schéngt einfach - Laser op Spindelhaus ze montéieren, de Strahl op fixt Referenzziel projizéieren, d'Ofwäichung virun all Tool änneren. Schafft gutt beim Testen, huet an der Produktioun gescheitert, well Schneidflëssegkeetsnebel d'Laserfenster bannent 2 Wochen degradéiert huet. Keen huet doriwwer an der Designphase geduecht.

D'Léisung huet eng kompriméiert Loftspülungsdüse bäigefüügt, déi konstante Loftfloss iwwer d'Laseröffnung behalen. Zousätzlech $ 45 an Deeler an 2 Stonnen Installatioun Zäit pro Maschinn. Sollt am Original Design gewiescht sinn.

Temperaturkompensatioun ass eng aner Saach déi d'Leit bäisst. Mir spec'd engem Laser positionéiert System fir eng Komposit Layout Outil datt aus 65 Ofschloss F ze bedreiwen 140 Ofschloss F. D'Laser Modul Fabrikant beschwéiert sot, datt hir Eenheet op 140 Ofschloss F bewäert war, awer net ernimmen, datt null Verréckelung nëmmen garantéiert war ze 120 Grad F. Doriwwer, thermesch Expansioun vun der Opriichte Klammer geplënnert der hëlze vun 060 Féiss. Ganz inakzeptabel fir Layup Toleranzen.

Endlech op en aneren Hiersteller gewiesselt (Laser Components DG GmbH, hir FP Serie) déi explizit Temperaturkompensatiounsdaten geliwwert hunn. D'Käschte waren ähnlech, ongeféier $ 380 pro Modul, awer si hunn tatsächlech d'Behuele getest an dokumentéiert, déi mir eis këmmeren.

Laser Sight

Fir héich -Volumenproduktioun, wou d'Lasersiicht am Produkt agebonnen ass, montéiert Dir heiansdo just d'Raw Diode an de Chauffer Circuit direkt anstatt e fäerdege Modul ze kafen. Mir hunn dëst fir e medizinescht Apparat gemaach, deen en 3mW roude Laser brauch - kafen Osram PLT 5 450 Dioden op Quantitéit 1000 gelaf ongeféier $4.20 all (osram.com 2023 Präisser fir Distributeuren), plus eng aner $2-3 fir de Chauffer IC a Passiv. Komplett Moduler kaschten $ 25-40 all, also DIY huet Sënn gemaach am Volume.

Den Nodeel ass datt Dir Ären eegene opteschen Design maacht, Heizkierper, Chauffer Circuit Validatioun, an Zouverlässegkeet Testen. Fir eppes wat an e medizinescht Apparat geet deen d'FDA Soumissioun erfuerdert, dat ass wesentlech Ingenieursaarbecht. Mir hunn ongeféier 200 Stonnen am Ganzen un Design a Validatioun verbruecht, awer hunn ongeféier $ 18,000 u Komponentkäschte iwwer d'Produktioun gespuert. Wäert et bei 1000+ Eenheeten, net wäert et ënner 500 Eenheeten.

Collimating Optik ass de komplizéierten Deel. Dir braucht entweder eng asphäresch Lens oder e Multi-Elementsystem fir anstänneg Strahlqualitéit vun enger bloer Diode ze kréien. Edmund Optik verkeeft aspheric Lënse fir Laser Kollimatioun ugefaange ronderëm $ 25-50 je NA an Duerchmiesser. Awer gutt Kollimatioun ze kréien erfuerdert präzis Abstand tëscht Diode a Lens, typesch bannent 0,05 mm. Dat heescht entweder Präzisiounsbearbechtung vum Logement oder Stellschrauwen mat Sperrung.

E puer Hiersteller kommen dëst mat vir-kolliméierten Diodemoduler ëm. Thorlabs huet hir CPS Serie déi Diode, Chauffeur a Kollimatiounsoptik an engem kompakten TO-kan Package kombinéiere. Ronn $ 80-120 pro Eenheet déi nach ëmmer méi bëlleg ass wéi fäerdeg Laserpointer a gëtt Iech méi Designflexibilitéit.

Net sécher firwat méi Leit dës net fir embedded Uwendungen benotzen. Si léisen déi meescht vun de mechanesche Toleranzprobleemer wärend se ëmmer nach d'Käschte raisonnabel bei moderéierte Volumen halen.

Fir portable Lasermoduler am 1-5mW Beräich,Lithium CR1/3N BatterieAarbecht iwwerraschend gutt. Si si kierperlech kleng awer packen 170mAh bei 3V, genuch fir 8-10 Stonnen Runtime op typesch roude Lasermoduler. Mir hunn se an Handheld Ausriichtungsinstrumenter benotzt wou AA Batterien ze voluminös waren. D'Käschte lafen ongeféier $ 2-3 pro Zell a Quantitéit, an d'Haltdauer ass 10+ Joer, wat wichteg ass fir Ersatzinventar.