'Basic Shaft Alignment and Laser Alignment'

(သံၿဖတ္လြွ handsaw blade ရဲ႕ ၿပင္ညီ plane ဖက္အၿခမ္းကို၊ shaft coupling ေတြ၊ အပါါတင္၊ လက္နိွပ္ဓါတ္မီးထိုးၿပီး gap တိုင္းကာ alignment ခၽိန္ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ တခါတေလမွာေတာ႔ သံေပတံ steel ruler သံုးကာ၊ alignment ခၽိန္ခဲ႔ဖူးပါတယ္။ ဒီနည္းေတြဟာ၊ အခၽင္း diameter အရြယ္အစား 'တူ' တဲ႔ shaft coupling ေတြအတြက္၊ အဆင္ေၿပေပမယ္႔ အရြယ္အစားမတူတဲ႔ shaft coupling ေတြကို၊ 'alignment' ခၽိန္ညွိရာမွာ အသံုးၿပဳလို႔၊ 'မရ' တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။   ဒီ post မွာေတာ႔၊ shaft alignment ခၽိန္ညိွပံု၊ နည္းလမ္း အခၽိဳ႕ကို၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။)

Reference, thanks and image credit to : (1) Maintenance Technology, Understanding Shaft Alignment, 01 December 2002 Rich Henry, Ron Sullivan, John Walden and Dave Zdrojewski, VibrAlign, Inc., (2) The Importance of Shaft Alignment by Mark Ely & Karl Vietsch, Flow Control Magazine, November 30, 2011., (3) http://www.vibrationschool.com/, (4) http://pump-zone.com/, (5) http://www.flowcontrolnetwork.com/, (6) http://www.alignmentsystems.co.za/, (7) Introduction to the Optical Transfer Function, Wiley-Interscience (ISBN: 0-471-94770-9) Yoder (1986) Opto-Mechanical System Design, New York, Dekker., Tatarskii, V. I., (8) “The Effects of the Turbulent Atmosphere on Wave Propagation”, Moscow, 1959., Smith, F. (9) “The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook” Vol. 2, Atmospheric Propagation of Radiation, SPIE Press, 1993.,

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.

"Basic Shaft Alignment"

shaft alignment ဆိုတာကေတာ႔၊ motor, generator, pump, compressor နဲ႔ transmission gear box အစရိွတဲ႔ machinery ေတြကို၊ တခုနဲ႔ တခု၊ ခၽိတ္ဆက္တတ္ဆင္၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ shaft သို႔မဟုတ္၊ ဝင္ရိုးေတြရဲ႕ အဆက္ 'couplings' ေတြဟာ၊ ပံုမွန္လည္ပတ္ ေမာင္းနွင္ေနတဲ႔၊ normal operating conditions အေၿခအေနမွာ၊ လည္ပတ္မွဳ ဗဟိုဆံုခၽက္ အေနအထား 'rotational center position' အေနနဲ႔၊ co-linear အၿဖစ္၊ "ခၽိန္သားကိုက္စြာ တညီတညြတ္တည္း၊ လိုက္ပါ၊ လည္ပတ္ေနၿခင္း" ၿဖစ္ပါတယ္။

Fig. (1) - total indicator reading TIR

ေသၿခာမွန္ကန္တဲ႔ proper shaft alignment ကို၊ coupling hubs သို႔မဟုတ္ shafts တို႔မွတဆင္႔၊ 'TIR' လို႔ေခါါတဲ႔ total indicator reading အေနနဲ႔ 'မေဆာင္ရြက္သင္႔' ပဲ၊ shaft supporting members တနည္းအားၿဖင္႔ shaft ကို၊ 'ထမ္းမ' ေပးထားမယ္႔၊ bearings ေတြရဲ႕၊ rotational center မွသာ၊ တိုင္းတာ၊ ညိွနိွဳင္းေပးသင္႔ပါတယ္။ Fig. (1) မွာ၊ total indicator reading TIR ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ 

shaft ေတြရဲ႕ rotational center positions ေတြဟာ၊ co-linear အေနနဲ႔ ခၽိန္သားကိုက္စြာ၊ တညီတညြတ္တည္း၊ လိုက္ပါလည္ပတ္မွဳ 'မရိွ' ၿခင္းကို၊ "ေသြဖီမွဳ" တနည္းအားၿဖင္႔ "misalignment" လိုု႔ေခါါကာ၊ (i) offset misalignment နဲ႔ (ii) angular misalignment ဆိုၿပီး၊ ထပ္မံ  ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။

(i) - Offset misalignment 

 Fig. (2) - Offset misalignment

rotational center မွာ၊ shaft center line ေတြ၊ တခုနဲ႔တခု၊ အၿပိဳင္ parallel ၿဖစ္ေပါါေနၿပီး၊ intersect အေနနဲ႔ 'တထပ္တည္း' ကၽကာ၊ ၿဖတ္သန္းသြားမွဳ 'မရိွၿခင္း' ကို၊ 'offset misalignment' အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ offset misalignment ကို၊ 'parallel misalignment' လို႔လည္း၊ ေခါါပါတယ္။ coupling center မွတိုင္းတာၿခင္း တနည္းအားၿဖင္႔၊ shaft ရဲ႕ rotational center positions မွ၊ တိုင္းတာၿခင္းၿဖစ္ၿပီး၊ unit အေနနဲ႔ 'mils' ၿဖင္႔၊ ေဖာ္ၿပသလို၊ 1 mil ဟာ 0.001 inch နဲ႔၊ ညီမၽွပါတယ္။ Fig. (2) မွာ၊ offset misalignment ကို၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

 (ii) - Angular misalignment

 

Fig. (3) - Angular misalignment

shaft ေတြရဲ႕ မတူညီတဲ႔၊ difference slop ေတြေႀကာင္႔၊ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔၊ ကြာဟခၽက္ "gap" သို႔မဟုတ္၊ "face" တို႔ေႀကာင္႔ angular misalignme၊nt ေတြ၊ ေပါါေပါက္လာရပါတယ္။ rotational center မွာ၊ shaft center line ေတြ၊ တခုနဲ႔တခု intersect အေနနဲ႔၊ 'တထပ္တည္း' ကၽကာ၊ ၿဖတ္သန္းသြားေပမယ္႔၊ အၿပိဳင္ parallel ၿဖစ္ေပါါမွဳ၊ 'မရိွ' ၿခင္းကို၊ angular misalignment အၿဖစ္၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ angular misalignment ကို slope of a roof ဆိုတဲ႔၊ "rise/ run" ၿဖင္႔၊ တိုင္းတာပါတယ္။ 'rise' ရဲ႕ unit ဟာ၊ 'mils' ၿဖစ္ၿပီး၊ 'distance along the shaft' ဆိုတဲ႔၊ 'run' ရဲ႕ unit ကေတာ႔ 'inch' ၿဖစ္ပါတယ္။ Fig. (3) မွာ၊ angular misalignment ကို၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

offset misalignment နဲ႔၊ angular misalignment တို႔မွာ၊ horizontal plane ဆိုတဲ႔၊ ဟိုဖက္ဒီဖက္ ဘယ္နဲ႔ ညာ၊ 'ေသြဖီမွဳ' side to side potential misalignment နဲ႔၊ vertical plane ဆိုတဲ႔၊ အထက္နဲ႔ ေအာက္၊ 'ေသြဖီမွဳ' up and down potential misalignment ေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါေလ့ရိွပါတယ္။ ေသၿခာမွန္ကန္တဲ႔ proper shaft alignment ရရိွေစရန္၊ 'HA' လို႔ေခါါတဲ႔ horizontal angularity alignment, 'HO' လို႔ေခါါတဲ႔ horizontal offset alignment, 'VA' လို႔ေခါါတဲ႔ vertical angularity alignment နဲ၊႔ 'VO' လို႔ေခါါတဲ႔ vertical offset alignment တို႔ကို၊ တိုင္းတာၿပီး လိုအပ္သလို၊ ညိွနိွဳင္းေပးရမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

horizontal angularity misalignment ဆိုတာကေတာ႔၊ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္း တို႔ရဲ႕၊ အႀကားမွာ၊ အလၽွားလိုက္၊ အေစာင္းဒီဂရီတခု၊ ၿဖစ္ေပါါကာ၊ 'horizontal plane' အေနနဲ႔၊ လည္ပတ္ေနၿခင္းၿဖစ္သလို၊ vertical angularity alignment ကေတာ႔၊ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ရဲ႕၊ အႀကားမွာ၊  ေဒါင္လိုက္၊ အေစာင္းဒီဂရီတခု၊ ၿဖစ္ေပါါကာ၊ 'vertical plane' အေနနဲ႔ လည္ပတ္ေနၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ၊ horizontal offset misalignment ဆိုတာကေတာ႔၊ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ဟာ၊ moved horizontally away အေနအထားၿဖင္႔၊ အလၽွားလိုက္၊ 'ကြာဟ' ကာလည္ပတ္ေနၿပီး၊ vertical offset misalignment ဆိုတာကေတာ႔ shaft တေခၽာင္းနဲ႔၊ အၿခား shaft တေခၽာင္းတို႔ဟာ moved vertically away  ေဒါင္လိုက္၊ အေနအထားၿဖင္႔၊ 'ကြာဟ' ကာ၊ လည္ပတ္ေနၿခင္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

ေယဘုယၽအေနနဲ႔ motor, generator, pump, compressor နဲ႔ transmission gear box အစရိွတဲ႔ machinery ေတြ၊ ခၽိတ္ဆက္ၿပီး၊ ေမာင္းနွင္အသံုးၿပဳရာမွာ၊ ထားရိွသင္႔တဲ႔ shaft alignment tolerances တန္ဘိုးေတြကို၊ တခုနဲ႔တခု၊ ခၽိတ္ဆက္ေပးမယ္႔ ႀကားခံ coupling ထုတ္လုပ္သူေတြမွ design specifications အေနနဲ႔၊ သတ္မွတ္ေပးေလ့ရိွပါတယ္။ 

လက္ေတြ႔ အသံုးၿပဳရာမွာ၊ သက္ေရာက္လာမယ္႔ forces resulting ေတြအတြက္၊ ႀကိဳတင္ စဥ္းစားကာ၊ angular misalignment ကို 3 degrees ခန္႔၊ offset misalignment ကို 75 mils တနည္းအားၿဖင္႔ 0.075 inch ခန္႔၊ "လိုတိုးပိုေလၽွာ႔" တနည္းအားၿဖင္႔ "tolerances" အၿဖစ္၊ ထည္႔သြင္း တြက္ခၽက္ေလ့၊ ရိွပါတယ္။ flexible coupling ေတြကို အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ ေသးငယ္တဲ႔ ေသြဖီမွဳ small amounts of shaft misalignment ေတြလည္း၊ ရိွတတ္ပါတယ္။ Fig. (4) မွာ၊ ထားရိွသင္႔တဲ႔ tolerances တန္ဘိုးပမာဏေတြကို၊ လည္ပတ္နံွဳး 'RPM' အလိုက္၊ typical tolerances for alignment ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ခြဲၿခားေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

 

Fig. (4) - Typical tolerances for alignment 

တခါတရံ coupling manufacturers ထုတ္လုပ္သူေတြဟာ၊ design specifications အေနနဲ႔၊ 'gap tolerance' သတ္မွတ္ေပးေလ့ရိွပါတယ္။ gap tolerance ကို၊ absolute value of coupling face 'TIR' လို႔လည္း၊ ေခါါပါတယ္။ အကယ္၍ specification မွာ၊  "face TIR not to exceed 0.005 in." ရယ္လို႔၊ ေရးသားေဖာ္ၿပထားခဲ႔လၽွင္၊ 'gap tolerance' ဟာ၊  0.005 in ထက္ 'မပို' သင္႔ဖူးရယ္လို႔၊  သတ္မွတ္ထားၿခင္း၊  ၿဖစ္ပါတယ္။

shaft ေတြမွာ၊ misaligned ဆိုတဲ႔၊ ေသြဖီမွဳေတြရိွခဲ႔လၽွင္၊ 'forces' ေတြ၊ ေပါါေပါက္လာတတ္ ပါတယ္။ harmonic forces အၿဖစ္၊ အလိုက္သင္႔၊ သက္ေရာက္လာမယ္႔ force ကို၊ ခံနိဳင္ရည္ 'ရိွ' ေစရန္၊ 'tolerance' ေတြ၊ ထားရိွရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္၊ 'လည္ပတ္' ေနတဲ႔၊ rotating components ေတြ၊ မွာသာမက၊ အထိုင္ 'ခၽ' ထားမယ္႔၊ stationary components ေတြ၊ တနည္းအားၿဖင္႔ casing ေတြ၊ housing ေတြနဲ႔၊ foundation mounting ေတြမွာလည္း၊ misaligned ရိွခဲ႔လၽွင္၊ 'stresses'  ေတြ၊ ေပါါေပါက္လာတတ္ ပါတယ္။

stress ဟာ၊ bearings ေတြနဲ႔ seals ေတြ၊ မွာလည္း၊ သက္ေရာက္ပါတယ္။ stress ဟာ၊ harmonic forces အၿဖစ္၊ 'အလိုက္သင္႔' 'မဟုတ္' ပဲ၊ အဆက္မၿပတ္ constant hammering အေနနဲ႔၊ bearings ေတြနဲ႔ seals ေတြမွာ၊ သက္ေရာက္ေနမွာ၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔၊ stress ေႀကာင္႔၊ shaft supporting members တနည္းအားၿဖင္႔ shaft ကို၊ 'ထမ္းမ' ေပးထားတဲ႔ bearings ေတြရဲ႕၊ အသံုးခံနိဳင္မွဳ သက္တမ္း "bearing life expectancy" လည္း၊ ကၽဆင္းသြားနိဳင္ပါတယ္။

Fig. (5) - Shaft alignment options

shaft alignment ခၽိန္ညွိရာမွာ၊ အသံုးၿပဳမယ္႔၊ tools ေတြအေပါါ၊ မူတည္ၿပီး၊ (i) straight edge alignment, (ii) dial indicator alignment နဲ႔၊ (ii) laser alignment ဆိုကာ၊ ခြဲၿခားေတြ႔ရပါတယ္။ Fig. (5) မွာ၊ shaft alignment options ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

(i) - straight edge alignment ဟာ၊ သမရိုးကၽ traditional alignment methods နည္းလမ္းၿဖစ္ၿပီး၊ ညီညာေၿဖာင္းတန္းတဲ႔ straightedge သို႔မဟုတ္၊ ေပတံ ruler တို႔ကို၊ အသံုးၿပဳကာ၊ မၽက္ၿမင္ visual inspection အေနနဲ႔၊ စစ္ေဆး ခၽိန္ညွိၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ quick and relatively easy ဆိုသလို၊ လၽွင္ၿမန္ လြယ္ကူစြာ၊ အသံုးၿပဳနိဳင္တဲ႔၊ နည္းလမ္း ၿဖစ္ေပမယ္႔၊ တိကၽမွန္ကန္မွဳ accuracy 'မရရိွ' နိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

(ii) -  dial indicator လို႔ေခါါတဲ႔ dial gauge ေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ shaft alignment ခၽိန္ညွိေဆာင္ရြက္ၿခင္း ဟာလည္း၊ သမရိုးကၽ traditional alignment methods နည္းလမ္းၿဖစ္ပါတယ္။ high accuracy အေနနဲ႔၊ တိကၽမွန္ကန္မွဳ၊ 'ရရိွ' ေပမယ္႔၊ quite time-consuming ဆိုသလို၊ အခၽိန္ယူ၊ တိုင္းတာ ေဆာင္ရြက္ရန္၊ လိုအပ္သလို၊ dial gauge ေတြကို၊ ေနရာေရြွ႕ေၿပာင္း၊ တတ္ဆင္ၿပီးမွ၊ တိုင္းတာရတဲ႔အတြက္၊ 'real-time values' တန္ဖိုး၊ အတိအကၽ၊ 'မရရိွ' နိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။

(iii) - laser alignment နည္းလမ္းကေတာ႔၊ လၽွင္ၿမန္လြယ္ကူစြာ၊ အသံုးၿပဳနိဳင္မယ္႔၊ နည္းလမ္းၿဖစ္သလို၊ တိကၽမွန္ကန္မွဳကို high accuracy အေနနဲ႔၊ 'ရရိွ' နိဳင္တဲ႔ နည္းလမ္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ laser-guided tools အေနနဲ႔၊ laser beam ထုတ္ေပးမယ္႔၊ emitting unit, laser beam လက္ခံရယူမယ္႔ detecting unit နဲ႔၊ handheld control device unit တို႔၊ ပါဝင္ပါတယ္။ Fig. (6) မွာ၊  laser alignment ဆိုၿပီး၊ ဥပမာအၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။

  Fig. (6) - Laser alignment

emitting unit နဲ႔၊ detecting unit တို႔ကို၊ magnetic brackets သို႔မဟုတ္ magnetic chain ေတြ၊ အသံုးၿပဳကာ၊ shaft မွာ၊ mounted အေနနဲ႔၊ တတ္ဆင္ရပါတယ္။ precise laser line ကို၊ emitting unit မွ၊ ထုတ္ေပးၿပီး၊ detecting unit မွ၊ လက္ခံရယူနိဳင္ေစရန္၊ handheld control device unit  အသံုးၿပဳထားပါတယ္။ handheld control device unit ဟာ၊ display unit ၿဖစ္သလို၊ ခၽိန္ညွိေနစဥ္ alignment process အတြင္း၊ real-time coupling and feet values အၿဖစ္၊ ေနရာေၿပာင္းလဲတတ္ဆင္ရန္၊ မလိုအပ္ပဲ၊ အခၽိန္နဲ႔ တေၿပးညီ simultaneously measure အေနနဲ႔၊ တိုင္းတာ၊ မွတ္သားနိဳင္ပါတယ္။

"Laser Alignment" 

straight, flat နဲ႔ square အစရိွတဲ႔၊ ပံုသ႑န္ပိုင္းဆိုင္ရာ၊ အေနအထားေတြကို၊ တိကၽစြာ ေဖာ္ထုတ္နိဳင္မွသာ၊ မွန္ကန္တဲ႔ shaft alignment ရရိွနိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ ေၿဖာင္႔တန္းမွဳ 'straightness' ခၽိန္ညွိရန္၊ ကိုးကားစရာ reference line အၿဖစ္၊  tight wire ေတြ၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ဖူးပါတယ္။ tight wire ေတြရဲ႕၊ အေလးခၽိန္ weight ေႀကာင္႔၊ sag ဆိုတ႔ဲ 'အိကၽ' မွဳေတြ ၊ေပါါေပါက္လာနိဳင္ၿပီး၊ ရွည္လၽွားေဝးကြာတဲ႔ over long distances ကို၊ တိုင္းတာရာမွာ၊ အခက္အခဲေတြ၊ 'ရိွ' သလို၊ တုန္ခါမွဳ vibrations ေတြေႀကာင္႔လည္း၊ တိကၽမွဳ accuracy 'မရရိွ' နိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

ညီညာမွဳ 'flatness' ခၽိန္ညွိရန္၊ straightedge သို႔မဟုတ္၊ ေပတံ ruler တို႔ကို၊ ကိုးကားစရာ reference line အၿဖစ္လည္း၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ႀကပါတယ္။ ႀကီးမား ကၽယ္္ၿပန္႔တဲ႔၊ ၿပင္ညီ over large horizontal areas ေတြရဲ႕၊ ညီညာမွဳ၊ ခၽိန္ညွိရာမွာ၊ straightedge သို႔မဟုတ္ ေပတံ ruler ကို၊ အပိုင္းလိုက္ from part to part ေၿပာင္းလဲ၊ ေနရာခၽကာ၊ ေဆာင္ရြက္ရပါတယ္။ degree of flatness ပမာဏကို၊ တိုင္းတာရာမွာ၊ ဧရိယာတခုလံုးအတြက္၊ ေဖာ္ၿပနိဳင္ၿခင္း 'မရိွ' ပဲ၊ သီးၿခား individual surface မၽက္နွာၿပင္အၿဖစ္သာ၊ ေဖာ္ၿပနိဳင္တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

ၿပင္ညီ plane တခုနဲ၊႔ အၿခားၿပင္ညီ plane တခုတို႔၊ 90° angle အေနအထားၿဖင္႔၊ intersecting အေနနဲ႔၊ ကန္႔လန္႔ၿဖတ္၊ ကၽေရာက္ေနၿခင္းကို၊ ေထာင္႔မွန္ကၽၿခင္း 'squareness' လို႔ေခါါပါတယ္။ 90° angle ေထာင္႔မွန္ ကၽေစရန္၊ ၿပဳလုပ္ထားတဲ႔ steel square ေတြအၿပင္၊ ေဒါင္လိုက္ single vertical reference line အၿဖစ္၊ plumb bob လို႔ေခါါတဲ႔၊ 'ခၽိန္သီး' ေတြ၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ဖူးပါတယ္။

ႀကီးမားကၽယ္္ၿပန္႔တဲ႔ plane ေတြရဲ႕၊ 'squareness' ခၽိန္ညွိရာမွာ၊ အပိုင္းလိုက္ from part to part ေၿပာင္းလဲ၊ ေနရာခၽကာ၊ ေဆာင္ရြက္ရတဲ႔အတြက္၊ တိုင္းတာရာမွာ၊ အခက္အခဲေတြ 'ရိွ' သလို၊ တိကၽမွဳ accuracy 'မရရိွ' နိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။ မွန္ကန္တဲ႔ shaft alignment ကို၊ ထိေရာက္စြာ ခၽိန္ညွိေစနိဳင္ရန္၊ optical metrology နည္းပညာ၊ အစားထိုး၊ အသံုးၿပဳလာႀကၿပီး၊ "laser alignment" နည္းလမ္းရယ္လို႔ ေခါါဆိုႀကပါတယ္။

'optical metrology' နည္းပညာဟာ၊ precise lines ေခါါ၊ တိကၽတဲ႔၊ အလင္းတန္းေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး၊ အလင္းတန္း ထုတ္လြွင္႔ရာ၊ ေနရာမွ၊ ဟင္းလင္းၿပင္ space တေနရာရိွ၊ မၽက္နွာၿပင္ plane သို႔၊ 'အကြာအေဝးတိုင္းတာၿခင္း' ၿဖစ္ပါတယ္။ တိကၽတဲ႔ precise lines ရရိွေစရန္၊ အလင္းတန္း ထုတ္လြွတ္ေပးမယ္႔၊ optical tooling အၿဖစ္၊ laser instrumentation ကရိယာေတြ၊ အသံုးၿပဳထားပါတယ္။

position sensing targets တနည္းအားၿဖင္႔ sensing position ကို၊ သိရိွရန္၊ precise lines ေတြ၊ လိုအပ္သလို၊ precise reference lines နဲ႔ reference planes ေတြရိွမွသာ၊ တိကၽတဲ႔ accurate measurements တိုင္းတာမွဳ၊ ေဆာင္ရြက္နိဳင္မွာ၊ ၿဖစ္ပါတယ္။ precise reference lines ဟာ၊ precise lines တနည္းအားၿဖင္႔ 'LOS' ေခါါ၊ ေၿဖာင္႔တန္းတဲ႔၊ အလင္းတန္း 'line of sight' ၿဖစ္ရန္၊ လိုအပ္ၿပီး၊ အလင္းတန္း၊ လက္ခံရယူမယ္႔၊ reference planes ဟာလည္း၊ ထိေရာက္စြာ တုန္႔ၿပန္မွဳေပးနိဳင္တဲ႔၊ 'position sensitive targets' ၿဖစ္ရန္လည္း၊ လိုအပ္ပါတယ္။

ဟိုးအရင္ကေတာ၊႔ 'optical micrometer' ေခါါ၊ scale ေတြ၊ ေရးဆြဲထားတဲ႔ ကားခၽပ္ေပါါမွာ၊ ေၿဖာင္႔တန္းတဲ႔ အလင္းတန္း 'line of sight' (LOS) ကို၊ လူမွတဆင္႔ interpreting အေနနဲ႔၊ ကၽေရာက္ေစၿပီး၊ alignment telescope မွ၊ ဖတ္ယူကာ၊ 'alignment' ခၽိန္ညွိခဲ႔ႀကပါတယ္။ emitter မွ၊ ထုတ္လြတ္လိုက္တဲ႔၊ emitted light တနည္းအားၿဖင္႔ precise lines ဟာ၊ sensing object ဆိုတဲ႔၊ reference plane န႔ဲ၊ ထိေတြ႔တဲ႔အခါ၊ interrupted သို႔မဟုတ္ reflected ၿဖစ္ေပါါၿပီး၊ light beam မွာ၊ အေၿပာင္းအလဲ၊ ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ light changes ဆိုတဲ႔၊ light beam ရဲ႕ အေၿပာင္းအလဲကို၊ receiver မွ လက္ခံရယူၿပီး၊ electrical output အၿဖစ္၊ ေၿပာင္းလဲကာ၊ ခၽိန္ညွိၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

နည္းပညာေတြ၊ တိုးတက္လာတာနဲ႔အမၽွ၊ lines နဲ႔ planes ေတြအတြက္၊ laser ေရာင္ၿခည္၊ အသံုးၿပဳလာႀကသလို၊ digital နည္းပညာေႀကာင္႔၊ interpreting ေတြ၊ မလိုအပ္ေတာ႔ပဲ၊ shaft alignment ခၽိန္ညွိလာနိဳင္ႀကပါတယ္။ 'laser ေရာင္ၿခည္' ဆိုတာကေတာ႔၊ optical amplification ၿပဳလုပ္ရာမွ ၊electromagnetic radiation ေႀကာင္႔၊ ရရိွလာတဲ႔၊ 'အနီေရာင္' အလင္းတန္းၿဖစ္ၿပီး၊ precise lines ရဲ႕၊ light source လည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

ေလထု သို႔မဟုတ္၊ ေရအတြင္းမွာ၊ 'laser ေရာင္ၿခည္' light beam ဟာ၊ straight line အေနနဲ႔၊ ေၿဖာင္႔တန္းစြာ၊ ၿဖတ္သန္းသြားသလို၊ sensing object ဆိုတဲ႔၊ reference plane န႔ဲ၊ ထိေတြ႔စဥ္မွာေတာ႔ light beam ရဲ႕အၿပင္ဖက္မွာ၊ slit ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ 'rectilinear propagation' လို႔ေခါါပါတယ္။ ေဒါင္လိုက္ transverse နဲ႔၊ အလၽွားလိုက္အလင္းတန္း longitudinal wave ေတြမွာ၊ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔၊ rectilinear propagation ကို၊ sensor မွတဆင္႔၊ detect ၿပဳလုပ္ကာ၊ alignment ခၽိန္ညွိႀကပါတယ္။

lasers and electronic targets ဆိုတဲ႔၊ laser instrumentation ကရိယာေတြ၊ အသံုးၿပဳၿပီး alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ၊ precise lines (LOS) ကို၊ deciding အေနနဲ႔၊ ရွင္းလင္း ထိေရာက္စြာ၊ သက္ေရာက္ေစရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔၊ ေၿဖာင္႔တန္းမွဳ straightness 'ခၽိန္ညိွ' ရာမွာ၊ object နဲ႔၊ အနီးအေဝး 'near and far' တို႔အၿပင္၊ ဘယ္ညာ 'left or right' နဲ႔၊ အထက္ေအာက္ 'up or down' အေနအထား၊ two reference points ေတြအတြင္း၊ LOS သက္ေရာက္ရမွာလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

အကယ္၍၊ အရြယ္အစား၊ ႀကီးမားတဲ႔၊ စက္ကရိယာ heavy machine tool ေတြရဲ႕၊ alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ၊ LOS ဟာ၊ located off အေနနဲ႔၊ အၿပင္ဖက္မွာ၊ ကၽေရာက္ခဲ႔ၿခင္း၊ ဒါမွမဟုတ္၊ စက္ကရိယာေရြွ႕လၽားသြားၿခင္းနဲ႔၊ ၿပင္ပမွ၊ deflect အၿဖစ္၊ LOS ကို၊ အေနွာက္အယွက္ ၿဖစ္ေပါါေစၿခင္းတို႔၊ ရိွခဲ႔လၽွင္၊ အမွားအယြင္း error ေတြလည္း၊ ေပါါေပါက္နိဳင္ပါတယ္။

နဂိုမူလ original LOS နဲ႔၊ အၿပိဳင္ parallel သို႔မဟုတ္၊ perpendicular LOS ၿဖစ္ေပါါလာေစရန္၊ 'pentaprism' အသံုးၿပဳထားပါတယ္။ pentaprism ကို၊ optical squares လို႔လည္း၊ ေခါါပါတယ္။ pentaprism ဟာ၊ အလင္းတန္း ၿဖတ္သြားနိဳင္တဲ႔၊ transparent optical element ၿဖစ္ၿပီး၊ ေထာင္႔ခၽိဳး (၅) ခု ပါဝင္တဲ႔၊ အလင္းၿပန္ပဥၥဂံ five-sided reflecting prism ပံုသ႑န္ ရိွပါတယ္။ ၿပန္လင္းတန္း reflected beam ကို၊ deviate အေနနဲ႔ ေစာင္းကာ၊ အလင္းတန္း 'ေသြဖီၿခင္း'  မၿဖစ္ေပါါရန္၊ pentaprism အတြင္းမွ၊ ၿဖတ္သန္းေစၿခင္းလည္း၊ ၿဖစ္ပါတယ္။

optical amplification ၿပဳလုပ္ရာမွ၊ electromagnetic radiation ေႀကာင္႔၊ ရရိွလာတဲ၊႔ laser ေရာင္ၿခည္ေတြကို၊ အမၽိဳးအစား type အေနနဲ႔၊ gas lasers, chemical lasers, excimer lasers, solid-state lasers, fiber lasers, photonic crystal lasers, semiconductor lasers, dye lasers, free electron lasers, bio laser နဲ႔၊ exotic laser ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။

ပထမဆံုး first alignment laser systems အၿဖစ္၊ (၁၉၆၁) ခုနွစ္မွာ helium-neon (HeNe) laser ဆိုတဲ႔၊ 'gas lasers' ကို၊ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ helium-neon အမၽိဳးအစား laser ဟာ အလင္းတန္းကို၊ "CW" ေခါါ၊ အဆက္မၿပတ္ continuous wave လိွဳင္းအေနနဲ႔၊ ထုတ္လြွတ္ေပးပါတယ္။ အလင္းလိွဳင္းတည္ၿငိမ္မွဳ 'coherence' ဂုဏ္သတၱိၿမင္႔မားၿခင္းနဲ႔၊ အလင္းလိွဳင္း သိပ္သည္းမွဳ 'gaussian irradiance' ဂုဏ္သတၱိၿမင္႔မားၿခင္းတို႔ေႀကာင္႔၊ collimated light အေနနဲ႔၊ ေၿဖာင္႔တန္းကၽယ္ၿပန္႔စြာ၊ long distance အကြာအေဝး အထိ၊ ေရာက္ရိွနိဳင္ပါတယ္။ အခၽင္း 1 mm diameter ရိွတဲ႔၊ HeNe laser အလင္လိွဳင္းဟာ၊ သင္႔ေလၽွာ္တဲ႔ reasonable range အကြာအေဝးအတြင္း၊ အခၽင္း 6 ~ 12 mm diameter အထိ၊ ကၽယ္ၿပန္႔သြားနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

laser alignment ခၽိန္ညိွရာမွာ၊ 'quadcell' လို႔ေခါါတဲ႔ 2D (two dimensional) position sensitive targets ေတြကို၊ (၁၉၇၀) ခုနွစ္မွာ၊ electronic targets အၿဖစ္၊ စတင္ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ စတုရန္းပံုသ႑န္ square photo-detectors (၄) ခုကို၊ (၂) ခုစီ၊ အုပ္စုတစု 'ခြဲ' ကာ၊ တတ္ဆင္ ထားတဲ႔အတြက္၊ 'quadcell' လို႔ေခါါၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 'quadcell' အသံုးၿပဳၿပီး၊ ခၽိန္ညိွၿခင္းကို၊ 'nulling method' လို႔လည္းေခါါပါတယ္။

target ရဲ႕ surface မၽက္နွာၿပင္ေပါါ၊ အလင္းတန္း၊ ကၽေရာက္ရာမွတဆင္႔၊ analog signal processing ၿဖစ္ေပါါလာၿပီး၊ အလင္းတန္းဟာ၊ photo-detectors (၂) ခုရဲ႕၊ boundary ႀကားမွာ၊ exactly straddled အေနနဲ႔၊ တိကၽစြာ၊ ကၽေရာက္ရန္၊ လိုအပ္ပါတယ္။ photocells လို႔ေခါါတဲ႔၊ photoelectric detectors/ sensors ေတြမွာ၊ အလင္းတန္း light beam ထုတ္ေပးမယ္႔၊ emitter နဲ႔၊ light beam ကို၊ လက္ခံမယ္႔ receiver တို႔၊ ပါဝင္ပါတယ္။ photocells (၂) ခု ကို၊ တခုနဲ႔တခု၊ ဆန္႔ကၽင္ဖက္ opposite အေနအထားၿဖင္႔၊ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ photocells ေတြရဲ႕၊ မတူညီတဲ႔၊ electrical output မွတဆင္႔၊ ဖတ္ယူၿခင္းၿဖစ္ပါေႀကာင္း၊ ေဖာ္ၿပလိုက္ပါတယ္။