মেকাট্রনিক্স সিস্টেমে কোন অবজেক্টের লিনিয়ার পজিশান, অ্যাঙ্গুলার পজিশান এবং স্পীড পরিমাপ করার জন্য সাধারনত এক বিশেষ ধরনের মেজারিং ডিভাইস বা ফীডব্যাক এলিমেন্ট ব্যাবহার করা হয়। এই মেজারিং ডিভাইসগুলি নিরিবিচ্ছিন্নভাবে বা কন্টিনিউয়াসলি ওই মুভিং অবজেক্টের অ্যাকচুয়াল পজিশান এবং কিছু ক্ষেত্রে তার গিতিবেগের ইনফর্মেশান ইলেক্ট্রিক্যাল সিগন্যাল আকারে কন্ট্রোলারে পাঠিয়ে থাকে কন্ট্রোলার ওই সিগন্যাল ইনফর্মেশান থেকেই অবজেক্টটির প্রকৃত অবস্থা সম্পর্কে অবহিত হয়। এই মেজারিং ডিভাইসগুলিকে সাধারনত দুইভাগে ভাগ করা যায়, এগুলি হল ‘রোটারি মেজারিং ডিভাইস’ যেমন এনকোডার, রিজলভার, ট্যাকো জেনারেটার ইত্যাদি এবং ‘লিনিয়ার মেজারিং ডিভাইস’ যেমন লিনিয়ার স্কেল, ইন্ডাক্টোসিন ইত্যাদি। এই সকল মেজারিং ডিভাইসগুলির কাজই হল বিভিন্ন অবজেক্টের অবস্থান বা কখনো স্পীড কত তা ইলেক্ট্রনিক সিগন্যাল আকারে সরাসরি কন্ট্রোলারে পাঠিয়ে দেওয়া।
CNC মেশিনের ফীডব্যাক এলিমেন্টস কি?
সব ধরনের CNC মেশিনেই অ্যাক্সিসগুলির এবং স্পীন্ডলের সঠিক অবস্থান (actual position) জানার জন্য বিভিন্ন ধরনের ইলেক্ট্রনিক মেজারিং সিস্টেম ব্যাবহার করা হয় এবং এগুলি সাধারনত বিভিন্ন ফিডব্যাক এলিমেন্টসের সাহায্যে নেওয়া হয়। এই মেজারিং সিস্টেমগুলি CNC মেশিনের অ্যাক্সিসগুলিকে সর্বদা মনিটরিং করে এবং কমান্ড অনুযায়ী তাদেরকে সঠিক অবস্থানে রাখতে এবং স্পীন্ডলের ক্ষেত্রে স্পীড মাপতে ও স্পীন্ডলকে ওরিয়েন্টেশান (orientation) অবস্থানে দাঁড়াতে সাহায্য করে। সুতরাং এই মনিটরিং করার অর্থ হল CNC মেশিনের অ্যাক্সিসগুলির অবস্থানকে নিরবিচ্ছিন্ন (continuously) ভাবে পরিমাপ করা এবং সেই মেজারিং ভ্যালুও নিরবিচ্ছিন্ন ভাবে CNC কন্ট্রোলারকে জানিয়ে দেওয়া। এই নিরবিচ্ছিন্ন পরিমাপ করার সময় যদি কোন ভূল বা error উৎপন্ন হয়, তবে সেটাও তৎক্ষণাৎ CNC কন্ট্রোলারকে জানানো হয়ে থাকে। সাধারনত CNC মেশিনের অ্যাক্সিসগুলির সঠিক অবস্থান পরিমাপ করার জন্য দুই ধরনের ফীডব্যাক এলিমেন্টস বা মেজারিং সিস্টেম ব্যাবহার করা হয়, এগুলি হল ডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেম (direct measuring system) এবং ইনডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেম ( indirect measuring system)।
ডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেম - CNC মেশিনের এই মেজারিং সিস্টেম ব্যাবস্থায় অ্যাক্সিসের লিনিয়ার ডিসপ্লেসমেন্টকে (linear displacement) সরাসরি মেশিনের স্লাইডের ডিসপ্লেসমেন্ট থেকেই নেওয়া হয়। ফলে এই ব্যাবস্থায় মেশিনের অ্যাক্সিসের মুভমেন্ট পরিমাপের accuracy ইনডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেমের তুলনায় অনেক বেশি হয়। এছাড়াও এই ব্যাবস্থার একটি বড় সুবিধা হল যে, মেশিনের অ্যাক্সিসের মুভমেন্টে যদি কোথাও কোন ব্যাকল্যাশ থেকে থাকে, তবে সেটা অ্যাক্সিসের মুভমেন্ট মেজারিং এর উপর কোন প্রভাব ফেলে না। CNC মেশিনে সাধারনত লিনিয়ার স্কেল, ইন্ডাক্টোসিন ইত্যাদি “ডাইরেক্ট মেজারিং ডিভাইস” হিসাবে ব্যাবহার করা হয়। সাধারনত সুক্ষ এবং অ্যাকিউরেট CNC মেশিনের ক্ষেত্রে এই ধরনের মেজারিং সিস্টেম ব্যাবহার করা হয়। নিচে ডাইরেক্ট মেজারিং ব্যাবস্থার ছবি দেওয়া হল।
ইনডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেম - এই মেজারিং সিস্টেম ব্যাবস্থায় মেশিনের অ্যাক্সিসের লিনিয়ার অবস্থানের পরিমাপ নেওয়া হয় মেশিনের বল-স্ক্রুর রোটেশান থেকে বা বল-স্ক্রুকে চালনাকারি সার্ভো মোটরের থেকে। এই ধরনের মেজারিং সিস্টেম ডাইরেক্ট মেজারিং সিস্টেমের তুলনায় মেশিনে ব্যাবহার করা সহজ এবং সস্তা হয়। যদিও এই ব্যাবস্থায় মেশিনের বল-স্ক্রুর বিভিন্ন এরর যেমন ব্যাকল্যাশ, টর্সনাল ডিফর্মেশান (torsional deformation) ইত্যাদি অ্যাক্সিসের পজিশানের পরিমাপের উপর যথেষ্ট প্রভাব ফেলে থাকে। যদিও পরিমাপের এই সকল এরর অনেকাংশেই কম করা যায় CNC কন্ট্রোলারের মধ্যে উপলব্ধ বিভিন্ন এরর কম্পেন্সেশন (Error compensation) ভ্যালুকে পরিবর্তন করে।সাধারনত এনকোডার, রিজলভার ইত্যাদিকে CNC মেশিনের অ্যাক্সিসের লিনিয়ার পজিশানের ইনডাইরেক্ট মেজারিং এর জন্য ব্যাবহার করা হয়। প্রায় বেশীরভাগ CNC মেশিনেই এই ধরনের মেজারিং সিস্টেম ব্যাবহৃত হয়। নিচে ইনডাইরেক্ট মেজারিং ব্যাবস্থার ছবি দেওয়া হল।
CNC মেশিনে অ্যাক্সিসের অবস্থান ও ফীড কিভাবে পরিমাপ করা হয়?
CNC মেশিনের অ্যাক্সিসের লিনিয়ার পজিশানের মেজারিং এবং ফীড মেজারমেন্ট কিভাবে করা হয় তা নিচের ছবির সাহায্যে বোঝানো হয়েছে।
CNC মেশিনের অ্যাক্সিসগুলিকে সাধারনত বল স্ক্রু এর সাহায্যে মুভ করানো হয় এবং বল স্ক্রু কে সার্ভো মোটর দিয়ে ঘোরানো হয়। একটি অপ্টিক্যাল এনকোডারকে ঐ সার্ভো মোটরের ভিতরে এবং একই শ্যাফটের সাথে সংযোগ করা থাকে। অর্থাৎ মোটর ঘুরলে বল স্ক্রু যতটা ঘুরবে, সাথে সাথে এনকোডারের শ্যাফটও ততটা ঘুরবে।অপ্টিক্যাল এনকোডারের স্পেসিফিকেশান (specification) সাধারনত ppr বা পালস পার রোটেশানে হয়ে থাকে।অর্থাৎ এনকোডারটির শ্যাফট একবার 360° ঘুরলে যতগুলি পালস তৈরি হবে, তা ঐ এনকোডারটির ppr। এখানে ধরে নেওয়া যাক এনকোডারটি 10000 ppr এর, অর্থাৎ এনকোডারটির শ্যাফট একবার 360° ঘুরলে 10000 পালস তৈরি হবে।এখন বল স্ক্রুর পিচ (Pitch) যদি ধরে নেওয়া হয় 10cm, সেক্ষেত্রে বল স্ক্রু পুরো একপাক অর্থাৎ 360° ঘুরলে অ্যাক্সিসের লিনিয়ার মুভমেন্ট হবে 10cm। অর্থাৎ অ্যাক্সিসটির 10cm মুভমেন্টের জন্য এনকোডার থেকে CNC কন্ট্রোলারে 10000 পালস ফীডব্যাক হিসাবে পৌঁছাবে। CNC কন্ট্রোলার 10cm মুভমেন্টের জন্য 10000 পালস, এই অনুপাতে হিসাব করে অ্যাক্সিসটির যে কোন অবস্থানের বা দূরত্বের হিসাব করে থাকে। অর্থাৎ এক্ষেত্রে শুধুমাত্র এনকোডারের ফীডব্যাক পালস কাউন্ট করেই CNC কন্ট্রোলার অ্যাক্সিসের অবস্থান পেয়ে থাকে।
অ্যাক্সিসের ফীড মেজারমেন্টের জন্য আগেকার CNC মেশিনের সার্ভো মোটরের সাথেই ট্যাকো জেনারেটর লাগানো হত, কিন্তু বর্তমানে ট্যাকো জেনারেটরের ব্যাবহার প্রায় নেই বললেই চলে। বর্তমানে সব ধরনের CNC মেশিনেই অপ্টিক্যাল এনকোডারের ফীডব্যাকই অ্যাক্সিসের ফীড মেজারমেন্টের জন্যও ব্যাবহৃত হয়ে থাকে।সেক্ষেত্রে অপ্টিক্যাল এনকোডারের রেট অফ পালস (Rate of pulse) আউটপুট, অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ডে নাম্বার অফ পালস জেনারেশান গননা করেই CNC কন্ট্রোলার সার্ভো মোটরের ঘোরার স্পীড বা মোটরের সাথে যুক্ত অ্যাক্সিসের ফীড কত তা পেয়ে থাকে। এক্ষেত্রে মোটরটি জোরে ঘুরলে এনকোডার থেকে পালস / সেকেন্ড জেনারেশান বেশী হবে এবং অনুরূপভাবে আস্তে ঘুরলে কম হবে।
CNC মেশিনে কি ধরনের মেজারিং ডিভাইস ব্যাবহৃত হয়?
CNC মেশিনের অ্যাক্সিসগুলির লিনিয়ার পজিশান, রোটারি অ্যাক্সিসের ক্ষেত্রে অ্যাঙ্গুলার পজিশান বা স্পীন্ডলের ক্ষেত্রে স্পীড এবং কখনো স্পীন্ডলের থামার অবস্থান ইত্যাদি পরিমাপ করার জন্য বিভিন্ন ধরনের মেজারিং ডিভাইস ব্যাবহার করা হয়ে থাকে। এই মেজারিং ডিভাইসগুলিকে সাধারনত দুইভাগে ভাগ করা যায়, এগুলি হল রোটারি মেজারিং ডিভাইস (Rotary measuring devices) যেমন এনকোডার, রিজলভার, ট্যাকো জেনারেটার ইত্যাদি এবং লিনিয়ার মেজারিং ডিভাইস (Linear measuring devices) যেমন লিনিয়ার স্কেল, ইন্ডাক্টোসিন ইত্যাদি। এই সকল মেজারিং ডিভাইসের কাজই হল মেশিনের অ্যাক্সিসগুলির অবস্থান বা কখনো স্পীন্ডলের স্পীড কত তা ইলেক্ট্রনিক সিগন্যাল হিসাবে সরাসরি কখনো CNC কন্ট্রোলারে বা কখনো সার্ভো অ্যামপ্লিফায়ারে পাঠিয়ে দেওয়া। পরবর্তীতে CNC মেশিনে ব্যাবহৃত বিভিন্ন ধরনের মেজারিং ডিভাইসগুলিকে দেখানো হয়েছে।
কোন মন্তব্য নেই:
একটি মন্তব্য পোস্ট করুন