“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
217
UDK 62.83:621.314
YOG’OCHGA ISHLOV BERUVCHI LAZER DASTGOHINING
FOKUSLASH MASOFASINI AVTOMATLASHTIRISH VA
TAKOMILLASHTIRISHGA QARATILGAN CHORA TADBIRLAR
M.M. Mirxaydarov., J.A. Atabayev.
Annotatsiya.
Lazerli stanoklar bugungi kunda sanoat, hunarmandchilik va
dizayn sohalarida keng qo‘llaniladigan yuqori texnologik qurilmalardan biri
hisoblanadi. Ular yog‘och, metall, plastmassa, shisha, charm va boshqa ko‘plab
materiallarga aniq ishlov berish imkoniyatini beradi. Asosan, muhandislar,
dizaynerlar, ishlab chiqaruvchilar va hunarmandlar lazer stanoklaridan foydalanib,
kesish, gravirovka qilish va teshik ochish kabi jarayonlarni amalga oshiradilar. Lazer
stanoklari yuqori aniqlik va tezlik talab qilinadigan sohalarda ayniqsa muhim
ahamiyatga ega. Masalan, elektronika sanoatida murakkab naqshlar va
mikrosxemalarni yaratish uchun, avtomobil sanoatida esa ehtiyot qismlarni kesish
va markirovka qilish uchun qo‘llaniladi. Hunarmandlar esa o‘z ijodiy loyihalarida
yog‘och va akrildan tayyorlangan maxsus buyumlarni lazer yordamida yaratish
imkoniyatiga ega bo‘ladilar. Lazerli stanoklarning keng qo‘llanilishi ularni ko‘plab
sohalarda muhim vositaga aylantirgan. Bu texnologiya inson mehnatini
yengillashtirish, mahsulot sifatini oshirish va ishlab chiqarish jarayonlarini
avtomatlashtirishga xizmat qiladi. Shu sababli, lazer stanoklari sanoatda muhim
ahamiyat kasb etib, texnologik taraqqiyotning ajralmas qismiga aylanib bormoqda.
Ushbu maqolada lazer stanoklarining avtomatlashtirish jarayoni, ayniqsa fokuslash
tizimini avtomatlashtirish bo‘yicha texnologik yechimlar yoritiladi. Zamonaviy
lazer stanoklari turli materiallarga yuqori aniqlikda ishlov berish imkonini beradi,
ammo sifat va samaradorlikni oshirish uchun fokuslash jarayonini avtomatlashtirish
juda muhimdir. Fokuslashning to‘g‘ri sozlanishi lazer nuri material sirtiga optimal
yo‘naltirilishini ta’minlaydi va bu kesish, gravirovka hamda boshqa ishlov berish
jarayonlarining sifatiga bevosita ta’sir qiladi. Maqolada avtomatik fokuslash
tizimining ishlash prinsipi, uning lazer stanogining elektr yuritmalari bilan o‘zaro
aloqasi va samaradorlikka ta’siri muhokama qilinadi.
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
218
Kalit so’zlar:
Lazer stanoklari, texnologiya, sifat. avtomatlashtirish,
fokuslash, samaradorlik, elektr yurtimalar.
Аннотация.
Лазерные станки сегодня являются одними из
высокотехнологичных устройств, широко используемых в промышленности,
ремесленничестве и сфере дизайна. Они позволяют точно обрабатывать
дерево, металл, пластик, стекло, кожу и многие другие материалы. В основном
инженеры, дизайнеры, производители и ремесленники используют лазерные
станки для таких процессов, как резка, гравировка и сверление. Лазерные
станки особенно важны в отраслях, где требуются высокая точность и
скорость. Например, в электронной промышленности их применяют для
создания сложных узоров и микросхем, а в автомобильной — для резки и
маркировки запчастей. Ремесленники, в свою очередь, могут создавать
уникальные изделия из дерева и акрила с помощью лазерной обработки.
Широкое применение лазерных станков делает их важным инструментом во
многих сферах. Эта технология облегчает человеческий труд, повышает
качество продукции и способствует автоматизации производственных
процессов. Поэтому лазерные станки играют важную роль в промышленности
и становятся неотъемлемой частью технологического прогресса. В данной
статье рассматривается процесс автоматизации лазерных станков, в частности,
технологические решения по автоматизации системы фокусировки.
Современные лазерные станки позволяют с высокой точностью обрабатывать
различные материалы, однако для повышения качества и эффективности
очень важно автоматизировать процесс фокусировки. Правильная настройка
фокусировки обеспечивает оптимальное направление лазерного луча на
поверхность материала, что напрямую влияет на качество таких операций, как
резка, гравировка и прочая обработка. В статье обсуждаются принцип работы
автоматической системы фокусировки, её взаимодействие с электрическими
приводами лазерного станка и влияние на эффективность работы
оборудования.
Ключевые
слова:
Лазерные
станки,
технология,
качество,
автоматизация, фокусирование, эффективность, электрические привода.
Abstract.
Laser machines are among the high-tech devices widely used today
in industry, craftsmanship, and design fields. They allow precise processing of
wood, metal, plastic, glass, leather, and many other materials. Engineers, designers,
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
219
manufacturers, and artisans mainly use laser machines for processes such as cutting,
engraving, and drilling. Laser machines are especially important in areas that require
high precision and speed. For example, in the electronics industry, they are used to
create complex patterns and microcircuits, while in the automotive industry, they are
applied for cutting and marking spare parts. Artisans can also create unique products
from wood and acrylic using laser processing. The widespread use of laser machines
has made them an essential tool in many fields. This technology helps to ease human
labor, improve product quality, and automate manufacturing processes. Therefore,
laser machines play a crucial role in industry and are becoming an integral part of
technological progress. This article highlights the automation process of laser
machines, particularly technological solutions for automating the focusing system.
Modern laser machines provide high-precision processing of various materials, but
in order to improve quality and efficiency, automating the focusing process is highly
important. Proper adjustment of the focus ensures the laser beam is optimally
directed to the surface of the material, which directly affects the quality of cutting,
engraving, and other processing operations. The article discusses the working
principle of the automatic focusing system, its interaction with the electric drives of
the laser machine, and its impact on overall performance.
Keywords:
Laser machines, technology, quality, automation, focusing,
efficiency, electric drives.
Kirish
. Maqolada avtomatik fokuslash tizimining ishlash prinsipi, uning lazer
stanogining elektr yuritmalari bilan o‘zaro aloqasi va samaradorlikka ta’siri
muhokama qilinadi. Shuningdek, Ruida kontrolleridan foydalanib, avtomatik
fokuslash mexanizmini boshqarish, lazer linzalari balandligini sozlash uchun а
stanoklarini avtomatlashtirish va samarali boshqarish bo‘yicha to‘liq qo‘llanma
bo‘lib xizmat qiladi. Mazkur loyiha doirasida lazer stanogining fokuslash masofasi
avtomatik tarzda sozlanadigan qilib modernizatsiya qilindi. Bu esa materialga
nisbatan optimal fokusni doimiy ushlab turishga imkon beradi va kesish sifatini
hamda aniqligini sezilarli darajada oshiradi.
Asosiy qism
. Fokuslashning to‘g‘ri sozlanishi lazer nuri material sirtiga
optimal yo‘naltirilishini ta’minlaydi va bu kesish, gravirovka hamda boshqa ishlov
berish jarayonlarining sifatiga bevosita ta’sir qiladi. Ilmiy ishimizda avtomatik
fokuslash tizimining ishlash prinsipi, uning lazer stanogining elektr yuritmalari bilan
o‘zaro aloqasi va samaradorlikka ta’siri muhokama qilinadi. Shuningdek, Ruida
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
220
(RD) kontrolleridan foydalanib, avtomatik fokuslash mexanizmini boshqarish, lazer
linzalari balandligini sozlash uchun servomotorlar va sensorlardan foydalanish,
material qalinligini avtomatik aniqlash kabi muhim jihatlar ham ko‘rib chiqiladi.
Fokuslashni avtomatlashtirish orqali inson aralashuvini minimallashtirish, ishlov
berish jarayonini tezlashtirish va material isrofini kamaytirish mumkin. Bundan
tashqari, maqolada lazer stanoklarining xavfsizlik tizimlari, energiyani tejash
usullari va avtomatlashtirilgan tizimlarning uzoq muddatli barqaror ishlashi
bo‘yicha yechimlar ham tahlil qilinadi. Ushbu maqola lazer stanoklarini
avtomatlashtirish va samarali boshqarish bo‘yicha to‘liq qo‘llanma bo‘lib xizmat
qiladi.
Usullar.
Mazkur tizimda lazer stanogining fokuslash masofasini
avtomatlashtirish uchun quyidagi usullar qo‘llanildi:
Masofa o‘lchovchi sensor o‘rnatish:
Lazer boshiga yuqori aniqlikdagi ultratovushli yoki lazerli sensor o‘rnatildi.
Bu sensor material bilan lazer orasidagi masofani real vaqt rejimida o‘lchaydi.
Ma’lumotlarni qayta ishlash:
O‘lchangan masofa qiymatlari mikrokontroller (yoki PLC) orqali qayta
ishlanadi. Dastur orqali kerakli fokus masofasi bilan taqqoslab, farq aniqlanadi.
Avtomatik boshqaruv mexanizmi:
Aniqlangan farq asosida lazer boshining vertikal harakatini ta'minlovchi
aktuator motor avtomatik ravishda ishga tushiriladi. Bu orqali fokus masofasi
doimo optimal holatda saqlanadi.
Tizimni sinxronlashtirish:
Sensor, mikrokontroller va aktuator o‘zaro sinxron ishlashi uchun dasturiy
ta'minot ishlab chiqildi. Tizim real vaqt rejimida ishlaydi.
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
221
1-rasm. Avtomatlashtirilgan lazerli stanokning fokuslash masofasi.
Mazkur tizimda lazer stanogining fokuslash masofasini avtomatlashtirish
uchun
quyidagi usullar qo‘llanildi:
1.
Masofa o‘lchovchi sensor o‘rnatish:
Lazer boshiga yuqori aniqlikdagi ultratovushli yoki lazerli sensor o‘rnatildi.
Bu sensor material bilan lazer orasidagi masofani real vaqt rejimida o‘lchaydi.
2.
Ma’lumotlarni qayta ishlash:
O‘lchangan masofa qiymatlari mikrokontroller (yoki PLC) orqali qayta
ishlanadi. Dastur orqali kerakli fokus masofasi bilan taqqoslab, farq aniqlanadi.
3.
Avtomatik boshqaruv mexanizmi:
Aniqlangan farq asosida lazer boshining vertikal harakatini ta'minlovchi
aktuator motor avtomatik ravishda ishga tushiriladi. Bu orqali fokus masofasi doimo
optimal holatda saqlanadi.
4.
Tizimni sinxronlashtirish:
Sensor, mikrokontroller va aktuator o‘zaro sinxron ishlashi uchun dasturiy
ta'minot ishlab chiqildi. Tizim real vaqt rejimida ishlaydi.[4].
Avtomatik fokuslash qanday amalga oshirildi?
Avtomatik fokuslash tizimi lazer stanogining nurlanish nuqtasini aniq va
optimal holatda ushlab turish uchun qo‘llaniladi.
Fokuslash jarayonini avtomatlashtirish quyidagi usullar orqali amalga
oshiriladi:
1.
Qadamli motor yordamida balandlikni sozlash:
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
222
Lazer boshining harakatlanishini nazorat qilish uchun qadamli motor
ishlatiladi.
Datchiklardan olingan ma’lumotlarga asoslanib, motor stanok stolining
balandligini avtomatik ravishda o‘zgartiradi. Lazer sensori bilan avtomatik aniqlash:
Lazer nuri materialga yetib borganda qaytgan signal analiz qilinadi.
Ushbu qaytuvchi nurning kuchi va yo‘nalishiga qarab, ideal fokus nuqtasi
aniqlanadi.
Fokus holati o‘zgarib qolsa, qadamli motor orqali lazerning masofasi
avtomatik ravishda sozlanadi.
2.
Ultrasonik yoki optik masofa datchiklari Ishlov berilayotgan material
bilan lazer orasidagi masofani aniqlash uchun datchiklar o‘rnatiladi.
Agar materialning yuza balandligi o‘zgarsa, datchiklar bu o‘zgarishni sezib,
motor yordamida lazer balandligini avtomatik ravishda moslashtiradi.
Servoyuritmalarini bo'ysunuvchi boshqarish tizimlari
Servoyuritmalarining boshqaruv tizimlari bo’ysindirilgan boshqaruv prinsipi
asosida qurilgan. Bo’ysindirilgan boshqaruv tizimi shunday qurilganki, unda bir-
biriga kiritilgan bir necha yopiq konturlar shunday sozlanganki ichki kontur tashqi
konturga bo’ysunadi.
Bunday tizimning struktur sxemasi 2-rasmda keltirilgan.
2-rasm. Bo’ysundirilgan boshqaruv tizimi strukturasi.
Konturlarning har biri o'z regulyatori va sozlanishi o'lchamdagi datchigni o'z
ichiga oladi.
Birinchi (ichki) kontur-dvigatelning momentini (tokini) rostlaydi. Ushbu
sxemada dvigatel momentini boshqarish rostlagichi (MR), moment datchigi (MD)
mavjud bo'lib, ular w01 blokiga birlashtirilgan. MD datchigi yordamida moment
(tok) bo'yicha bikr aloqa amalga oshiriladi. Tezlik rostlagichi (ωR) chiqish signali
MR moment rostlagichining vazifalovchi signali bo’ladi.
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
223
Ikkinchi konturga birinchi kontur boysundirilgan bolib ikkinchi kontur motor
burchak tezligi ωni rostlaydi. Ikkinchi kontur tarkibiga tezlik rostlagichi ωR,
birinchi kontur, tezlik bo’yicha bikr teckari aloqani amalga oshiruvchi tezlik datchigi
o’rnatilgan motor kiradi. (φR) holat rostlagichining chiqish signali ikkinchi konturga
vazifalovchi signal bo’ladi.
Ikkinchisiga bo'ysunadigan uchinchi (asosiy) kontur-bu boshqaruv
ob'ektining s vali holatini rostlovchi kontur. Unga holat rostlagichi (φR), ikkinchi
kontur, dvigatel vali va boshqaruv ob'ekti (W03) orasidagi kinematik uzatma,
bo’yicha bikr aloqani amalga oshirish uchun holat datchigi (φD) kiradi.
BBT-ning afzalliklari quyidagi protseduralarni amalga oshirish imkoniyati
bilan belgilanadi: 1) birinchi ichki sxemadan boshlab konturlarni alohida sozlash;
2) tizimning amaliy konfiguratsiyasini sezilarli darajada soddalashtiradigan
har bir sxemada vaqtinchalik jarayonlarni alohida tuzatish; 3) o'zgaruvchilarni
alohida tartibga solish. Konturni sozlash regulyator turini tanlash va uning
parametrlarini aniqlashni o'z ichiga oladi. [3].
Regulyator turini tanlash boshqaruv ob'ektining tuzilishi va parametrlariga,
sxemaning statik va dinamik xususiyatlariga qo'yiladigan talablarga qarab amalga
oshiriladi. Quyidagi turdagi kontrollerlar BBTda eng keng qo'llanilishini topdi:
proportsional
(P-rostlagichlar),
proportsional-integral
(PI-
rostlagichlar),
proportsional-integral-lotinlar (PID-rostlagichlar).
Servo yuritmalar uchun :
• PI rostlagichlar momentni boshqarish siklida MR sifatida ishlatiladi;
• PID- rostlagichlar tezlikni boshqarish siklida ωR sifatida ishlatiladi;
• PI- rostlagichlar joylashuvni boshqarish siklida РП sifatida ishlatiladi.
1t –vaqt ichida rostlanayotgan kattalikni 0 dan 1turg’turg’unlashgan
qiymatgacha o’zgaririshidagi o’tarostlanish 4-10% dan oshmasa bunday o’tkinchi
jarayon optimal xisoblanadi 3-rasm. [5; 12].
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
224
3-rasm. Texnik optimumga sozlashda.
Har bir servo yuritmaning boshqaruv tizimi alohida kompyuter bilan
jihozlangan, unga MotoMaster © dasturi o'rnatilgan bo'lib, servo diskni sozlash va
harakat dasturlarini ishlab chiqish uchun mo'ljallangan.
Xulosa
O‘tkazilgan nazariy tadqiqotlar va amaliy ishlanmalar holatini tahlil qilish
natijasida quyidagi asosiy xulosalar chiqarildi:
1. Lazer stanoklarida fokuslash jarayonining avtomatlashtirilishi nafaqat
ishlab chiqarish sifatini oshirish, balki energiya tejamkorligini ta’minlash va
operatorlarning ish qulayligini yaxshilash uchun ham muhim ekani qayd etildi.
Fokuslash jarayonida ishlatiladigan datchiklar, aktuatorlar va avtomatik boshqaruv
tizimlari orqali optimal natijalarga erishish mumkin.
2.Kelajakda fokuslash tizimlarini yanada takomillashtirish uchun sun’iy
intellekt asosida ishlovchi adaptiv boshqaruv algoritmlarini joriy etish va aqlli
tizimlar bilan integratsiya qilish bo‘yicha izlanishlar olib borilishi lozim.
3.Shuningdek, xavfsizlik mexanizmlarini to‘g‘ri yo‘lga qo‘yish operatorlar
uchun qulay va xavfsiz ish muhitini yaratildi. Sensor va signalizatsiya tizimlarini
integratsiya qilish, ortiqcha yuklanish va avariya holatlarini oldindan aniqlash ishlab
chiqarish samaradorligini oshirish bilan birga, qurilmalarning xizmat muddatini ham
uzaytirildi.
“JOURNAL OF SCIENCE-INNOVATIVE RESEARCH IN
UZBEKISTAN” JURNALI
VOLUME 03, ISSUE 05, 2025. MAY
ResearchBib Impact Factor: 9.654/2024 ISSN 2992-8869
225
Adabiyotlar
1. Bose B. K. Modern power electronics and ac drive. // Bimal Bose - 2001. - 710 c.
2. Глазырин А.С. Бездатчиковое управление асинхронным электроприводом с
синергетическим регулятором // Известия Томского политехнического
университета. - Т. 321. № 4, 2012. С. 107-111.
3. А.А.Хашимов. М.М.Мирхайдаров. Электр юритма асослари. Дарслик. -
Тошкент - 2021, 357с.
4.
М.М.Мирхайдаров.
Электрмеханик
тизимларнинг
аппаратлари,
элементлари ва узгартгич техникаси. 1-қисм. Дарслик. -Тошкент - 2022, 223б.
5. Харченко А.О. Станки с ЧПУ и оборудование гибких производственных
систем: Учебное пособие для студентов вузов. К.: ИД «Профессионал», 2004.
304 с.
6. Зюзев А.М., Нестеров К.Е. К построению бездатчикового электропривода
системы ТПН – АД // Электротехника. - № 9, 2005, С. 38-41.
7. Браславский И.Я., Костылев А.В., Мезеушева Д.В. Цифровое
прогнозирующее управление с использованием нейронных предсказателей //
Электротехника. - № 11, 2007, С. 43-47.
8. Application of numerical optimization methods for solving the problems of
researching the reliability of electric drives control. Murot Tulyaganov, Mirabid
Mirkhaydarov, Shokhrukh Atajiev, et al. Cite as: AIP Conference Proceedings 2552,
040013 (2023);
https://doi.org/10.1063/5.0111953
2023.
9. Устройство плавного пуска SIRIUS 3RW30/3RW40 // справочник по
аппарату 10/2010 URL:
1351171684_ manual_ sirius_
softstarter_ ru-ru.pdf (дата обращения: 10.07.2014).
10. Устройство плавного пуска PSR, PSS и PSTB: технический каталог. URL:
http://www05.abb.com/global/scot/scot209.nsf/veritydisplay/ac41faca923829
e0c1257ce40047a4a8/$file/25137_abb_upp_2.pdf (дата обращения: 10.07.2014).
11. Timoshkin V., Glazyrin A., Kozlova L. Reasoning of the use of TVR-IM electric
drives of closed-loop type by the angular velocity observer for solving technological
problems // Applied Mechanics and Materials Vol. 698 (2015) pp. 131-135.
12. Евсиков,А.А.Автоматизированный электропривод с частотным управле-
нием : учебное пособие / А.А. Евсиков, В. А. Коковин, А. П. Леонов. — Дубна
: Гос. ун-т «Дубна», 2020.
