Az optikai és lézeres ellenőrző rendszerek meg tudják oldani azokat a hibákat, élviszonyokat, felületi jellemzőket és pozícióhibákat, amelyeket a hagyományos gyártóberendezések esetleg nem észlelnek. Teljesítményüket azonban nem csak a kamerák, lézerek, optikák, kódolók vagy szoftverek határozzák meg. Az ezen alkatrészek alatti szerkezeti platformnak meg kell őriznie az igazítást, miközben a rendszer valódi termelési környezetben mozog, fűt, hűt és működik.
Az egyedi precíziós gránit alkatrészeket széles körben használják az automatizált optikai vizsgálatban (AOI), a lézermetrológiában, a félvezető-ellenőrzésben, az ipari képalkotásban, a lapkakezelésben és a nagy{0}}felbontású mozgórendszerekben. Egy megfelelően megtervezettgránit alap, híd, vezetőpálya vagy rögzítés stabil geometriai referenciát biztosít a teljes mérési lánchoz. A gránit különösen akkor fontos, ha alacsony vibrációra, szabályozott hőreakcióra, hosszú távú geometriára{1}}és korrózióállóságra van szükség. Az optikai iparban a gránitot általában méretstabilitás, rezgéscsillapítás és hőállóság miatt választják ki. reitz-natursteintechnik
A kulcs nem egyszerűen egy gránittömb rendelése. Az alkatrészt az ellenőrző rendszer optikai útvonala, mozgásarchitektúrája, terhelései, pontossági költségvetése, környezeti szabályozása és összeszerelési sorrendje alapján kell megtervezni.
Kezdje a mérési követelményekkel
Az első tervezési kérdés a következő legyen: mit kell mérnie vagy ellenőriznie a rendszernek, és milyen szerkezeti hiba elfogadható a mérési ponton?
A lézeres eltolásos rendszerben néhány mikronos relatív mozgás az érzékelő, a célpont és a mozgástengely között befolyásolhatja az eredményeket. Egy nagy-formátumú AOI platformon a helyi síkság, a sínek egyenessége, a kamera-színvonalhoz való igazítása- és a támogatási feltételek egyaránt befolyásolhatják a kép konzisztenciáját. Az interferometrikus méréseknél a sugárút stabilitása fontosabb lehet, mint az egyszerű statikus teherbírás.
A mérnököknek meg kell határozniuk a szükséges munkatérfogatot, a pozicionálási pontosságot, az ismételhetőséget, a megengedett eltolódást, a ciklusidőt, a mozgó tömeget és a környezeti hőmérséklet-tartományt. A szerkezeti komponenst ezután úgy lehet megtervezni, hogy támogassa ezeket a célokat.
Gyakori hiba, hogy a gránitot csak a méretek és a síkság alapján határozzák meg. Ez fontos kérdéseket hagy megválaszolatlanul: Melyik felület a fő adat? Hol lesznek felszerelve a sínek és a jeladó mérlegek? Mely területeken van szükség átlapolt pontosságra? Milyen terhelések érik a betéteket? Hogyan történik az alap támogatása, szállítása, felemelése és kalibrálása?
Ezeket a részleteket a végső megmunkálás megkezdése előtt meg kell határozni. A precíziós simítás után a menetes lapka helyeinek vagy a vezetőpálya nullapontjainak módosítása szükségtelen költség- és ütemezési kockázatot jelenthet.
A hőstabilitás rendszerprobléma
Az optikai és lézeres ellenőrző rendszerek érzékenyek a differenciális tágulásra. A gond nem csak az átlagos szobahőmérséklet. Az egyenetlen légáramlás, a világítási modulokból, lineáris motorokból, elektronikából és közeli technológiai berendezésekből származó hő helyi gradienseket hozhat létre, amelyek lassan meghajlítják vagy eltorzítják a szerkezetet.
A gránitnak viszonylag alacsony a hőtágulása és alacsony a hővezető képessége. Ez azt jelenti, hogy lassabban reagál a helyi hőmérséklet-változásokra, mint sok fémszerkezet. Termikus viselkedése az egyik oka annak, hogy a precíziós gránit továbbra is praktikus anyaga a metrológiai berendezéseknek, optikai platformoknak és nagy-pontosságú gépalapoknak. Az optikai tartószerkezetekre vonatkozó iparági útmutatás azt is hangsúlyozza, hogy az egyenetlen hőmérséklet-változások hosszú időn keresztül meghajlíthatják a szerkezetet, és azt javasolja, hogy a környezet szabályozása során a szerkezetet úgy tervezzék meg, hogy kevésbé legyen hőmérséklet{5}}érzékeny. Newport
Ez az előny nem szünteti meg a hőkezelést. A nagy gránit alkatrészek továbbra is lejtőket képezhetnek, különösen ott, ahol fémsínek, motortartók, kábelsínek vagy nagy{1}}teljesítményű lézerberendezések koncentrálódnak az egyik oldalon. A jó konstrukciók lehetőség szerint távol helyezik el a fő hőforrásokat a kritikus pontoktól, lehetővé teszik a kábelek ésszerű elvezetését, és helyet adnak a hőmérséklet-érzékelőknek és a kompenzációs stratégiáknak.
Az anyagillesztés is számít. A rozsdamentes-acél betétek, az alumínium tartókonzolok, az acélsínek és a gránit különböző módon tágulnak. A csatlakozási kialakításuknak el kell kerülniük, hogy a gránitba termikus feszültséget erőltessenek, vagy ne mozgassák el a precíziós felületet az üzemi hőmérséklet változása esetén.
Vezérelje a vibrációt, mielőtt az elérné az optikát
A nagy{0}}felbontású optika képes reagálni a kezelők számára alig észrevehető vibrációra. A gyalogos forgalom, a szomszédos szerszámgépek, szivattyúk, ventilátorok, sűrített-levegős rendszerek, mozgó kábelek és a rendszer saját szakaszainak gyors felgyorsítása mind megzavarhatják a képfelvételt vagy a lézeres leolvasást.
A precíziós gránit tömeget, merevséget és természetes csillapítást biztosít, amely segít csökkenteni a vibráció átjutását az érzékeny alkatrészekre. Gyakran használják a metrológiai szerkezetek stabil alapjaként, mert nagy síkságig megmunkálható, miközben ellenáll a rozsdának és a vegyi hatásnak.starrett
Ennek ellenére a gránit nem helyettesíti a teljes rezgésszabályozási-tervet. A tartókeret, a szintezési pontok, a leválasztók, a padló állapota, a gép súlypontja, a mozgó tömeg és a szervoprofil mind hozzájárulnak a végső dinamikus viselkedéshez. Rezgésérzékeny -lézeres ellenőrző rendszer esetén célszerű megmérni a helyszíni rezgést, és azonosítani a releváns frekvenciatartományokat, mielőtt a passzív vagy aktív szigetelést választaná.
Az integrált kialakítások is segíthetnek. Ha a precíziós síneket közvetlenül gránitra szerelik, a rendszer eltávolíthatja a közbenső alaplemezeket, csökkentheti a munkamagasságot, javíthatja a szerkezeti merevséget, és csökkentheti az Abbe{1}}hiba bizonyos mértékét. Ezt a konfigurációt a több-tengelyű lapka- és hordozóellenőrző rendszerek használják.pi-usa
Világosan adja meg a dátumokat, a beillesztéseket és az interfészeket
Egy egyedi gránit alkatrész akkor válik értékessé, ha használható interfészt biztosít, nem csupán stabil felületet. A tipikus követelmények a következők:
Lelapolt rögzítési síkok lineáris vezetőpályákhoz, légcsapágyakhoz, optikai oszlopokhoz vagy kamerakeretekhez.
Menetes rozsdamentes{0}}acél betétek tartókhoz, burkolatokhoz, kábeltartókhoz és rögzítésekhez.
Precíziós furatok, perselyek, dübelhelyek, hornyok vagy ragasztott fémbetétek az ismételhető összeszereléshez.
Párhuzamos vagy merőleges referenciafelületek a rendszer igazításához és kalibrálásához.
Bemélyedések, kábeljáratok, vákuumcsatornák és védett területek közművek számára.
Emelőfuratok, kezelési feltételek és meghatározott támasztópontok a biztonságos telepítéshez.
A rajzon különbséget kell tenni a funkcionális felületek és a nem{0}}kritikus területek között. Minden arcra a legszigorúbb tűréshatár alkalmazása növeli a költségeket anélkül, hogy szükségszerűen javítaná a rendszer teljesítményét. Jobb megközelítés, ha egyértelmű nullapont-sémát határoz meg, és csak ott adja meg a síkságot, az egyenességet, a párhuzamosságot, a négyzetességet, a helypontosságot és a felületi minőséget, ahol ezek befolyásolják az optikai rendszert.
A gránit felületi lemezeknél és a kapcsolódó precíziós szerkezeteknél a megfelelő alátámasztás is elengedhetetlen. Az iparági útmutatások általában azt javasolják, hogy az ilyen termékeket meghatározott három- vagy négy-ponton támogassák, hogy megőrizzék kalibrált geometriájukat. A nagy gránit alapokhoz testreszabott támasztó-keretre és szintezési tervre lehet szükség az általános lábak helyett.starrett
Pontosság ellenőrzése és tisztatéri készenlét
A minőségügyi vezetőknek vásárlás előtt meg kell állapodniuk a szállítóval az ellenőrzési módszerről. Egy alapszintű síkosság-ellenőrzés elegendő lehet a rögzítési alaphoz. A lézeres ellenőrző platform teljesebb jelentést igényelhet, amely kiterjed a vezetőpálya egyenességére, a sín{2}}párhuzamosságára, a betét koordinátáira, a lapok közötti merőlegességre és az összeszerelés ellenőrzésére az ügyfél által szállított hardverrel.
Az ellenőrző berendezések tartalmazhatnak elektronikus szintezőket, autokollimátorokat, lézeres interferométereket, koordináta-mérőrendszereket, mérőórákat és kalibrált referenciaműtermékeket. A módszert, a környezeti feltételeket, az átvételi pontokat és a jelentés formátumát a beszerzési megrendelésben kell megadni.
A tisztatéri használat további gyakorlati követelményeket támaszt. Maga a gránit nem -rozsdásodik, és könnyen tisztítható, de a teljes szerelvényre oda kell figyelni: a betétanyagok, a tömítőanyagok, a ragasztott felületek, a kenési stratégia, a kábelburkolatok és a csomagolásnak meg kell felelnie a telepítés által megkövetelt tisztasági szintnek.
Az UNPARALLELED®-nél az egyedi precíziós gránit alkatrészeket általában az ügyfelek rajzaiból vagy a gép elrendezésének közös felülvizsgálatából fejlesztik ki. Az optikai és lézeres rendszerek esetében az áttekintés általában a nullapont szerkezetére, a sín- és betétfelületekre, a kezelésre, az ellenőrzési kritériumokra és a valós telepítési környezetre összpontosít. Ez hasznosabb, mintha a gránitot standard árualkatrészként kezelnénk.
A jól-meghatározott gránitszerkezet stabil platformot biztosít az optikai és lézeres vizsgálóberendezések számára, amelyek alapján végezhetnek munkát. Nem helyettesíti a hangos optikai tervezést, a környezeti szabályozást vagy a kalibrálást. Ez megkönnyíti a befektetések védelmét a rendszer élettartama alatt.