Optični in laserski nadzorni sistemi lahko odpravijo napake, stanje robov, značilnosti površine in napake položaja, ki jih običajna proizvodna oprema morda ne zazna. Vendar njihovega delovanja ne določajo samo kamere, laserji, optika, kodirniki ali programska oprema. Strukturna platforma pod temi komponentami mora ohraniti poravnavo, medtem ko se sistem premika, greje, ohlaja in deluje v realnem proizvodnem okolju.
Natančne granitne komponente po meri se pogosto uporabljajo v avtomatiziranem optičnem pregledu (AOI), laserskem meroslovju, pregledu polprevodnikov, industrijskem slikanju, rokovanju z rezinami in sistemih gibanja z visoko-ločljivostjo. Pravilno oblikovanagranitna podlaga, most, vodilo ali vpenjanje zagotavlja stabilno geometrijsko referenco za celotno merilno verigo. Granit je še posebej primeren, kadar so potrebni nizki nivoji vibracij, nadzorovan toplotni odziv, dolgoročna-geometrija in odpornost proti koroziji. Granit je običajno izbran v optični industriji zaradi dimenzijske stabilnosti, dušenja vibracij in toplotne odpornosti. reitz-natursteintechnik
Ključ ni le v naročilu granitnih kock. Komponenta mora biti zasnovana glede na optično pot inšpekcijskega sistema, arhitekturo gibanja, obremenitve, proračun natančnosti, okoljske kontrole in zaporedje sestavljanja.
Začnite z zahtevo za merjenje
Prvo vprašanje načrtovanja bi moralo biti: kaj mora sistem izmeriti ali pregledati in katera strukturna napaka je sprejemljiva na točki merjenja?
V sistemu laserskega premika lahko nekaj mikronov relativnega gibanja med senzorjem, tarčo in osjo gibanja vpliva na rezultate. V platformi AOI velikega{1}}formata lahko lokalna ravnost, ravnost tirnice, poravnava-ka-odra in podporni pogoji vplivajo na skladnost slike. Za interferometrične meritve je lahko stabilnost poti-žarka pomembnejša od preproste statične nosilnosti.
Inženirji bi morali opredeliti zahtevano delovno prostornino, natančnost pozicioniranja, ponovljivost, dovoljen odmik, čas cikla, gibljivo maso in temperaturno območje okolja. Strukturno komponento je nato mogoče oblikovati tako, da podpira te cilje.
Pogosta napaka je določanje granita samo po splošnih dimenzijah in ravnosti. To pušča pomembna vprašanja brez odgovora: katera površina je glavna referenčna točka? Kje bodo nameščene tirnice in tehtnice kodirnikov? Katera področja potrebujejo natančnost lappinga? Kakšne obremenitve bodo uporabljene za vložke? Kako bo osnova podprta, poslana, dvignjena in umerjena?
Te podrobnosti je treba določiti pred začetkom končne obdelave. Spremembe lokacij navojnih vložkov ali referenčnih točk vodil po natančni končni obdelavi lahko povzročijo nepotrebne stroške in časovno tveganje.
Toplotna stabilnost je sistemska težava
Optični in laserski nadzorni sistemi so občutljivi na diferencialno raztezanje. Zaskrbljenost ni samo povprečna sobna temperatura. Neenakomeren pretok zraka, toplota iz svetlobnih modulov, linearnih motorjev, elektronike in bližnje procesne opreme lahko ustvarijo lokalne gradiente, ki počasi upogibajo ali izkrivljajo strukturo.
Granit ima razmeroma majhno toplotno raztezanje in nizko toplotno prevodnost. To pomeni, da se počasneje odziva na lokalne temperaturne spremembe kot mnoge kovinske strukture. Njegovo toplotno obnašanje je eden od razlogov, da natančni granit ostaja praktičen material za meroslovno opremo, optične platforme in visoko{2}}natančna podnožja strojev. Industrijske smernice za optične podporne strukture prav tako poudarjajo, da lahko ne-enakomerne temperaturne spremembe v daljšem časovnem obdobju upognejo strukturo, in priporočajo nadzor nad okoljem, medtem ko je struktura zasnovana tako, da je-manj občutljiva na temperaturo. Newport
Ta prednost ne odpravlja toplotnega upravljanja. Velike granitne komponente lahko še vedno ustvarijo vzpone, zlasti tam, kjer so kovinske tirnice, nosilci motorjev, kabelske proge ali visoko{1}}zmogljiva laserska oprema skoncentrirana na eni strani. Dobri načrti postavljajo glavne vire toplote stran od kritičnih točk, kjer je to mogoče, omogočajo smiselno napeljavo kablov in dajejo prostor za temperaturne senzorje in kompenzacijske strategije.
Pomembno je tudi ujemanje materialov. Vstavki iz-nerjavečega jekla, aluminijasti nosilci, jeklene tirnice in granit se raztezajo različno. Njihova zasnova spoja se mora izogibati ustvarjanju toplotne obremenitve v granitu ali premikanju natančnega vmesnika, ko se delovna temperatura spremeni.
Nadzorujte vibracije, preden dosežejo optiko
Optika visoke-ločljivosti se lahko odzove na tresljaje, ki jih operaterji komaj opazijo. Promet pešcev, strojna orodja v bližini, črpalke, ventilatorji,-sistemi stisnjenega zraka, premikajoči se kabli in hitro pospeševanje lastnih stopenj sistema lahko motijo pridobivanje slike ali laserske odčitke.
Precizni granit ponuja maso, togost in naravno blaženje, ki pomaga zmanjšati prenos vibracij na občutljive komponente. Pogosto se uporablja kot stabilna podlaga za meroslovne strukture, ker ga je mogoče strojno obdelati do visoke ravnine, hkrati pa ostaja odporen proti rji in kemičnim napadom.starrett
Kljub temu granit ni nadomestilo za popoln-načrt nadzora vibracij. Podporni okvir, izravnalne točke, izolatorji, stanje tal, težišče stroja, gibljiva masa in servo profil prispevajo h končnemu dinamičnemu obnašanju. Za-laserski inšpekcijski sistem, občutljiv na vibracije, je smiselno izmeriti vibracije na mestu in identificirati ustrezna frekvenčna območja, preden izberete pasivno ali aktivno izolacijo.
Pomagajo lahko tudi integrirani modeli. Ko so natančna vodila nameščena neposredno na granit, lahko sistem odstrani vmesne osnovne plošče, zniža delovno višino, izboljša strukturno togost in zmanjša določene Abbe-prispevke napak. Ta konfiguracija se uporablja v sistemih za pregledovanje rezin in substratov z več-osi.pi-ZDA
Jasno navedite datume, vstavke in vmesnike
Granitna komponenta po meri postane dragocena, ko zagotavlja uporabne vmesnike, ne le stabilne površine. Tipične zahteve vključujejo:
Lapped mounting planes for linear guideways, air bearings, optical columns, or camera frames.
Navojni vstavki iz nerjavečega-jekla za nosilce, pokrove, nosilce kablov in napeljave.
Natančne luknje, puše, lokacije moznikov, reže ali vezane kovinske blazinice za ponovljivo sestavljanje.
Vzporedne ali pravokotne referenčne ploskve za poravnavo in kalibracijo sistema.
Vdolbine, prehodi kablov, vakuumski kanali in zaščitena območja za komunalne storitve.
Dvižne luknje, možnosti rokovanja in definirane podporne točke za varno namestitev.
Na risbi je treba razlikovati med funkcionalnimi površinami in nekritičnimi-območji. Uporaba najstrožje tolerance za vsako stran poveča stroške, ne da bi nujno izboljšala delovanje sistema. Boljši pristop je identificirati jasno referenčno shemo in določiti ravnost, ravnost, vzporednost, pravokotnost, natančnost lokacije in površinsko obdelavo samo tam, kjer vplivajo na optični sistem.
Za granitne površinske plošče in sorodne natančne strukture je bistvena tudi ustrezna podpora. Industrijske smernice običajno priporočajo podporo takim izdelkom na določenih treh- ali štiri-točkovnih lokacijah, da se ohrani njihova kalibrirana geometrija. Za velika granitna podnožja boste morda potrebovali prilagojen podporni-okvir in načrt izravnave namesto splošnih nog.starrett
Preverjanje točnosti in pripravljenost za čiste prostore
Vodje kakovosti naj se pred nakupom dogovorijo z dobaviteljem o metodi pregleda. Osnovni pregled ravnosti lahko zadostuje za podnožje vpenjalne naprave. Platforma za lasersko inšpekcijo bo morda zahtevala popolnejše poročilo, ki zajema ravnost vodila, vzporednost tračni-ploskve, vstavljene koordinate, pravokotnost med ploskvami in preverjanje sestavljanja s-strojno opremo, ki jo dobavi stranka.
Oprema za inšpekcijo lahko vključuje elektronske nivelire, avtokolimatorje, laserske interferometre, koordinatne merilne sisteme, številčne kazalnike in kalibrirane referenčne artefakte. Metoda, okoljski pogoji, prevzemne točke in oblika poročanja morajo biti določeni v naročilnici.
Uporaba čistih prostorov uvaja dodatne praktične zahteve. Granit sam po sebi ne-rjavi in ga je mogoče zlahka očistiti, vendar je treba posvetiti pozornost celotnemu sestavu: vložni materiali, tesnilne mase, lepljeni vmesniki, strategija mazanja, pokrovi kablov in embalaža morajo biti združljivi s stopnjo čistoče, ki jo zahteva namestitev.
Pri UNPARALLELED® so granitne komponente po meri po meri običajno razvite iz risb strank ali skupnega pregleda postavitve stroja. Pri optičnih in laserskih sistemih se pregled običajno osredotoča na referenčno strukturo, vmesnike tirnic in vložkov, ravnanje, merila za inšpekcijo in realno okolje namestitve. To je bolj uporabno kot obravnavanje granita kot standardnega blaga.
Dobro-določena granitna struktura daje opremi za optično in lasersko pregledovanje stabilno platformo za delovanje. Ne nadomešča zvočne optične zasnove, nadzora okolja ali kalibracije. Te naložbe je lažje zaščititi v življenjski dobi sistema.