Optiset ja lasertarkastusjärjestelmät voivat ratkaista vikoja, reunaolosuhteita, pinnan ominaisuuksia ja sijaintivirheitä, joita perinteiset tuotantolaitteet eivät välttämättä havaitse. Niiden suorituskykyä eivät kuitenkaan määritä pelkästään kamerat, laserit, optiikka, kooderit tai ohjelmistot. Näiden komponenttien alla olevan rakenteellisen alustan on säilytettävä kohdistus, kun järjestelmä liikkuu, lämmittää, jäähdyttää ja toimii todellisessa tuotantoympäristössä.
Mukautettuja tarkkoja graniittikomponentteja käytetään laajalti automatisoidussa optisessa tarkastuksessa (AOI), lasermetrologiassa, puolijohteiden tarkastuksessa, teollisessa kuvantamisessa, kiekkojen käsittelyssä ja korkean{0}}resoluution liikejärjestelmissä. Oikein suunniteltugraniittipohja, silta, opaste tai kiinnike tarjoaa vakaan geometrisen referenssin koko mittausketjulle. Graniitti on erityisen tärkeä silloin, kun vaaditaan alhaista tärinää, hallittua lämpövastetta,-pitkäaikaista geometriaa ja korroosionkestävyyttä. Graniitti valitaan yleisesti optisessa teollisuudessa mittastabiilisuuden, tärinänvaimennus- ja lämmönkestävyyden vuoksi. reitz-natursteintechnik
Avain ei ole pelkkä graniittilohkon tilaaminen. Komponentti on suunniteltava tarkastusjärjestelmän optisen reitin, liikearkkitehtuurin, kuormien, tarkkuusbudjetin, ympäristöohjauksen ja kokoonpanojärjestyksen mukaan.
Aloita mittausvaatimuksesta
Ensimmäinen suunnittelukysymys on: mitä järjestelmän pitää mitata tai tarkastaa ja mikä rakenteellinen virhe on hyväksyttävä mittauspisteessä?
Lasersiirtojärjestelmässä muutaman mikronin suhteellinen liike anturin, kohteen ja liikeakselin välillä voi vaikuttaa tuloksiin. Suuressa-muodossa AOI-alustassa paikallinen tasaisuus, kiskon suoruus, kameran-kohdistus-ja tukiolosuhteet voivat kaikki vaikuttaa kuvan yhtenäisyyteen. Interferometrisessa mittauksessa säteen{5}}polun vakaus voi olla tärkeämpää kuin yksinkertainen staattinen kuormituskyky.
Insinöörien tulee määritellä vaadittu työtilavuus, paikannustarkkuus, toistettavuus, sallittu poikkeama, sykliaika, liikkuva massa ja ympäristön lämpötila-alue. Rakennekomponentti voidaan sitten suunnitella tukemaan näitä tavoitteita.
Yleinen virhe on graniitin määrittäminen vain kokonaismittojen ja tasaisuuden perusteella. Tämä jättää ratkaisematta tärkeitä kysymyksiä: Mikä pinta on päädatum? Mihin kiskot ja enkooderivaa'at asennetaan? Mitkä alueet kaipaavat hierontatarkkuutta? Millaisia kuormituksia välikkeisiin kohdistetaan? Miten alustaa tuetaan, kuljetetaan, nostetaan ja kalibroidaan?
Nämä yksityiskohdat tulee selvittää ennen lopullisen koneistuksen aloittamista. Muutokset kierteitettyihin terän kohtiin tai ohjausradan peruspisteisiin tarkkuusviimeistelyn jälkeen voivat aiheuttaa tarpeettomia kustannuksia ja aikatauluriskejä.
Lämpöstabiilisuus on järjestelmäongelma
Optiset ja lasertarkastusjärjestelmät ovat herkkiä differentiaalilaajenemiselle. Huoli ei ole vain huoneen keskilämpötila. Epätasainen ilmavirta, valaistusmoduulien lämpö, lineaarimoottorit, elektroniikka ja lähellä olevat prosessilaitteet voivat luoda paikallisia gradientteja, jotka hitaasti taipuvat tai vääristävät rakennetta.
Graniitilla on suhteellisen alhainen lämpölaajeneminen ja alhainen lämmönjohtavuus. Tämä tarkoittaa, että sillä on taipumus reagoida hitaammin paikallisiin lämpötilan muutoksiin kuin monet metallirakenteet. Sen lämpökäyttäytyminen on yksi syy, miksi tarkkuusgraniitti pysyy käytännöllisenä materiaalina metrologisissa laitteissa, optisissa alustoissa ja korkean -tarkkuuden konepohjassa. Optisia tukirakenteita koskevissa alan ohjeissa korostetaan myös, että epätasaiset lämpötilan muutokset voivat taivuttaa rakennetta pitkien ajanjaksojen aikana, ja suosittelee ympäristön hallintaa suunniteltaessa rakennetta vähemmän lämpötila{5}}herkäksi. Newport
Tämä etu ei poista lämmönhallintaa. Suuret graniittikomponentit voivat silti muodostaa kaltevuksia, etenkin kun metallikiskot, moottoritelineet, kaapelikiskot tai suuritehoiset{1}}laserlaitteet ovat keskittyneet yhdelle puolelle. Hyvät suunnittelut sijoittavat suuret lämmönlähteet mahdollisuuksien mukaan pois kriittisistä peruspisteistä, mahdollistavat järkevän kaapelin reitityksen ja tekevät tilaa lämpötila-antureille ja kompensointistrategioille.
Myös materiaalien sopivuudella on merkitystä. Ruostumattomat-teräsosat, alumiinikannattimet, teräskiskot ja graniitti laajenevat eri tavalla. Niiden liitossuunnittelussa tulisi välttää lämpöjännityksen pakottamista graniittiin tai tarkkuusrajapinnan siirtämistä käyttölämpötilan muuttuessa.
Hallitse tärinää ennen kuin se saavuttaa optiikan
Korkean erotuskyvyn{0}}optiikka voi reagoida tärinään, jota käyttäjät tuskin huomaavat. Jalkaliikenne, viereiset työstökoneet, pumput, tuulettimet, paineilmajärjestelmät, liikkuvat kaapelit ja järjestelmän omien vaiheiden nopea kiihdytys voivat kaikki häiritä kuvanottoa tai laserlukemia.
Tarkkuusgraniitti tarjoaa massaa, jäykkyyttä ja luonnollista vaimennusta, jotka auttavat vähentämään tärinän siirtymistä herkkiin komponentteihin. Sitä käytetään usein vakaana alustana metrologisille rakenteille, koska se voidaan työstää korkeaan tasaisuuteen samalla kun se kestää ruostetta ja kemiallista vaikutusta.starrett
Graniitti ei kuitenkaan korvaa täydellistä tärinän{0}}hallintasuunnitelmaa. Tukikehys, tasoituspisteet, eristimet, lattian kunto, koneen painopiste, liikkuva massa ja servoprofiili vaikuttavat kaikki lopulliseen dynaamiseen käyttäytymiseen. Tärinä{3}}herkässä lasertarkastusjärjestelmässä on järkevää mitata paikan tärinä ja tunnistaa asiaankuuluvat taajuusalueet ennen passiivisen tai aktiivisen eristyksen valitsemista.
Integroidut mallit voivat myös auttaa. Kun tarkkuuskiskot asennetaan suoraan graniitille, järjestelmä voi poistaa välipohjalevyt, alentaa työskentelykorkeutta, parantaa rakenteellista jäykkyyttä ja vähentää tiettyjä Abbe{1}}virheitä. Tätä kokoonpanoa käytetään moni-akselisissa kiekkojen ja substraattien tarkastusjärjestelmissä.pi-usa
Määritä peruspisteet, lisäykset ja liitännät selkeästi
Mukautetusta graniittikomponentista tulee arvokasta, kun se tarjoaa käyttökelpoisia rajapintoja, ei pelkästään vakaata pintaa. Tyypillisiä vaatimuksia ovat:
Limitetyt asennustasot lineaarisille ohjauksille, ilmalaakereille, optisille pylväille tai kameran kehyksille.
Ruostumattomasta{0}}teräksestä valmistetut kierresisäkkeet kannattimiin, kansiin, kaapelinkannattimiin ja kiinnikkeisiin.
Tarkkuusreiät, holkit, tappien paikat, urat tai sidotut metallityynyt toistettavaa kokoonpanoa varten.
Yhdensuuntaiset tai kohtisuorat vertailupinnat järjestelmän kohdistusta ja kalibrointia varten.
Syvennykset, kaapelikanavat, tyhjiökanavat ja suojatut alueet sähkölaitoksille.
Nostoreiät, käsittelyvälineet ja määritellyt tukipisteet turvallista asennusta varten.
Piirustuksessa on erotettava toisistaan toiminnalliset pinnat ja ei-{0}}kriittiset alueet. Tiukimman toleranssin soveltaminen kaikkiin kasvoihin lisää kustannuksia ilman, että järjestelmän suorituskyky välttämättä paranee. Parempi lähestymistapa on tunnistaa selkeä peruspistekaavio ja määrittää tasaisuus, suoruus, yhdensuuntaisuus, suorakulmaisuus, sijainnin tarkkuus ja pinnan viimeistely vain silloin, kun ne vaikuttavat optiseen järjestelmään.
Graniittipintalevyille ja niihin liittyville tarkkuusrakenteille asianmukainen tuki on myös välttämätöntä. Alan ohjeissa suositellaan yleensä tällaisten tuotteiden tukemista määritetyissä kolmessa- tai neljässä-pisteessä niiden kalibroidun geometrian säilyttämiseksi. Suuret graniittipohjat saattavat vaatia mukautetun tuki-rungon ja tasoitussuunnitelman yleisten jalkojen sijaan.starrett
Tarkkuustarkastus ja puhdastilavalmius
Laatupäälliköiden tulee sopia toimittajan kanssa tarkastusmenetelmästä ennen ostoa. Perustasaisuustarkastus voi olla riittävä valaisimen alustalle. Lasertarkastusalusta saattaa vaatia täydellisemmän raportin, joka kattaa ohjaustien suoruuden, kiskojen-suoruuden, liitoskoordinaatit, pintojen välisen kohtisuoran ja kokoonpanon vahvistuksen asiakkaan-toimittaman laitteiston avulla.
Tarkastuslaitteet voivat sisältää elektronisia vaakoja, autokollimaattoreita, laserinterferometrejä, koordinaattimittausjärjestelmiä, mittakelloindikaattoreita ja kalibroituja referenssiartefakteja. Menetelmä, ympäristöolosuhteet, vastaanottopisteet ja raportointimuoto tulee määrittää ostotilauksessa.
Puhdastilojen käyttö tuo lisää käytännön vaatimuksia. Graniitti itsessään ei ruostu, ja se voidaan puhdistaa helposti, mutta koko kokoonpano vaatii huomiota: asennusmateriaalit, tiivistysaineet, liimausrajat, voitelustrategia, kaapelinsuojukset ja pakkaukset ovat kaikki yhteensopivia asennuksen edellyttämän puhtaustason kanssa.
UNPARALLELED®:llä räätälöidyt tarkkuusgraniittikomponentit kehitetään tyypillisesti asiakkaiden piirustuksista tai koneen layoutin yhteisestä tarkastelusta. Optisten ja laserjärjestelmien osalta tarkastelussa keskitytään tavallisesti perusrakenteeseen, kiskojen ja välikkeiden liitäntöihin, käsittelyyn, tarkastuskriteereihin ja todelliseen asennusympäristöön. Tämä on hyödyllisempää kuin graniitin käsitteleminen tavallisena hyödykeosana.
Hyvin-määritelty graniittirakenne antaa optisille ja lasertarkastuslaitteille vakaan alustan suoritettavaksi. Se ei korvaa tervettä optista suunnittelua, ympäristön hallintaa tai kalibrointia. Se tekee investoinneista helpompia suojata järjestelmän käyttöiän ajan.