Sistemele de inspecție optică și laser pot rezolva defectele, condițiile marginilor, caracteristicile suprafeței și erorile de poziție pe care echipamentele de producție convenționale ar putea să nu le detecteze. Performanța lor, însă, nu este determinată doar de camere, lasere, optice, codificatoare sau software. Platforma structurală de sub aceste componente trebuie să păstreze alinierea în timp ce sistemul se mișcă, se încălzește, se răcește și funcționează într-un mediu de producție real.
Componentele de granit personalizate de precizie sunt utilizate pe scară largă în inspecția optică automată (AOI), metrologia cu laser, inspecția semiconductoarelor, imagistica industrială, manipularea plachetelor și sistemele de mișcare de-înaltă rezoluție. Un proiectat corespunzătorbaza de granit, podul, ghidajul sau dispozitivul de fixare oferă o referință geometrică stabilă pentru întregul lanț de măsurare. Granitul este relevant mai ales atunci când sunt necesare vibrații scăzute, răspuns termic controlat, geometrie-pe termen lung și rezistență la coroziune. Granitul este selectat în mod obișnuit în industria optică pentru stabilitate dimensională, amortizare a vibrațiilor și rezistență termică. reitz-natursteintechnik
Cheia nu este pur și simplu comandarea unui bloc de granit. Componenta trebuie să fie proiectată în funcție de calea optică a sistemului de inspecție, arhitectura de mișcare, sarcini, buget de precizie, controale de mediu și secvență de asamblare.
Începeți cu cerința de măsurare
Prima întrebare de proiectare ar trebui să fie: ce trebuie să măsoare sau să inspecteze sistemul și ce eroare structurală este acceptabilă la punctul de măsurare?
Într-un sistem de deplasare cu laser, câțiva microni de mișcare relativă între senzor, țintă și axa de mișcare pot afecta rezultatele. Într-o platformă AOI de-format mare, planeitatea locală, dreptatea șinei, alinierea camerei-la-scenă și condițiile de suport pot influența consecvența imaginii. Pentru măsurarea interferometrică, stabilitatea traseului fasciculului-poate fi mai importantă decât capacitatea de încărcare statică simplă.
Inginerii ar trebui să definească volumul de lucru necesar, precizia de poziționare, repetabilitatea, deriva admisibilă, timpul ciclului, masa în mișcare și intervalul de temperatură ambientală. Componenta structurală poate fi apoi proiectată pentru a sprijini acele ținte.
O greșeală comună este specificarea granitului numai după dimensiunile generale și planeitatea. Asta lasă întrebări importante fără răspuns: care suprafață este data principală? Unde vor fi instalate șine și cântare codificatoare? Ce zone au nevoie de precizie lapă? Ce sarcini vor fi aplicate inserțiilor? Cum va fi susținută, expediată, ridicată și calibrată baza?
Aceste detalii ar trebui stabilite înainte de a începe prelucrarea finală. Modificările la locațiile inserției filetate sau la datele de referință ale ghidajului după finisarea de precizie pot crea costuri inutile și riscuri de programare.
Stabilitatea termică este o problemă de sistem
Sistemele de inspecție optică și laser sunt sensibile la expansiunea diferențială. Preocuparea nu este doar temperatura medie a camerei. Fluxul neuniform de aer, căldura de la modulele de iluminare, motoarele liniare, electronicele și echipamentele de proces din apropiere pot crea gradienți locali care se îndoaie sau distorsionează încet o structură.
Granitul are dilatare termică relativ scăzută și conductivitate termică scăzută. Aceasta înseamnă că tinde să răspundă mai lent la schimbările locale de temperatură decât multe structuri metalice. Comportamentul său termic este unul dintre motivele pentru care granitul de precizie rămâne un material practic pentru echipamentele de metrologie, platformele optice și bazele de-mașini de înaltă precizie. Ghidurile din industrie pentru structurile de suport optic subliniază, de asemenea, că schimbările ne-de temperatură neuniforme pot îndoi o structură pe perioade lungi de timp și recomandă controlul mediului înconjurător proiectând în același timp structura astfel încât să fie mai puțin-sensibilă la temperatură. Newport
Acest avantaj nu elimină managementul termic. Componentele mari din granit pot dezvolta în continuare gradienți, în special acolo unde șinele metalice, suporturile pentru motor, șinele de cabluri sau echipamentele laser de mare-putere sunt concentrate pe o parte. Proiectele bune plasează sursele majore de căldură departe de punctele critice acolo unde este posibil, permit rutarea sensibilă a cablurilor și fac loc pentru senzori de temperatură și strategii de compensare.
Contează și potrivirea materialului. Inserțiile din-oțel inoxidabil, consolele din aluminiu, șinele din oțel și granitul se extind în mod diferit. Designul îmbinării lor ar trebui să evite forțarea stresului termic în granit sau mutarea unei interfețe de precizie atunci când temperatura de funcționare se schimbă.
Controlați vibrația înainte ca aceasta să ajungă la optică
Optica de-înaltă rezoluție poate reacționa la vibrații care abia sunt vizibile pentru operatori. Traficul pietonal, mașinile-unelte adiacente, pompele, ventilatoarele, sistemele de aer comprimat-, cablurile în mișcare și accelerarea rapidă a etapelor proprii ale sistemului pot perturba achiziția de imagini sau citirile laser.
Granitul de precizie oferă masă, rigiditate și amortizare naturală care ajută la reducerea transmiterii vibrațiilor în componentele sensibile. Este folosit frecvent ca bază stabilă pentru structurile de metrologie, deoarece poate fi prelucrat la planeitate ridicată, rămânând în același timp rezistent la rugină și atacul chimic.starrett.
Cu toate acestea, granitul nu înlocuiește un plan complet de-control al vibrațiilor. Cadrul de sprijin, punctele de nivelare, izolatorii, starea podelei, centrul de greutate al mașinii, masa în mișcare și profilul servo contribuie toate la comportamentul dinamic final. Pentru un sistem de inspecție cu laser-sensibil la vibrații, este util să măsurați vibrația locului și să identificați intervalele de frecvență relevante înainte de a selecta izolarea pasivă sau activă.
Design-urile integrate pot ajuta, de asemenea. Când șinele de precizie sunt montate direct pe granit, sistemul poate îndepărta plăcile intermediare de bază, poate reduce înălțimea de lucru, poate îmbunătăți rigiditatea structurală și poate reduce anumite contribuții de eroare Abbe-. Această configurație este utilizată în sistemele de inspecție pentru plachete și substraturi cu mai-axe.pi-usa
Specificați în mod clar datele, inserțiile și interfețele
O componentă personalizată de granit devine valoroasă atunci când oferă interfețe utilizabile, nu doar o suprafață stabilă. Cerințele tipice includ:
Planuri de montare suprapuse pentru ghidaje liniare, lagăre de aer, coloane optice sau cadre de cameră.
Inserții filetate-din oțel inoxidabil pentru suporturi, capace, suporturi de cablu și dispozitive de fixare.
Găuri de precizie, bucșe, locații pentru dibluri, fante sau plăcuțe metalice lipite pentru asamblare repetabilă.
Fețe de referință paralele sau perpendiculare pentru alinierea și calibrarea sistemului.
Niveuri, canale de cabluri, canale de vid și zone protejate pentru utilități.
Găuri de ridicare, provizii de manipulare și puncte de sprijin definite pentru o instalare sigură.
Desenul trebuie să facă distincția între suprafețele funcționale și zonele ne-critice. Aplicarea celei mai strânse toleranțe pentru fiecare față crește costurile fără a îmbunătăți neapărat performanța sistemului. O abordare mai bună este de a identifica o schemă de date clară și de a specifica planeitatea, rectitudinea, paralelismul, perpendicularitatea, precizia locației și finisarea suprafeței numai acolo unde acestea influențează sistemul optic.
Pentru plăcile de suprafață de granit și structurile de precizie aferente, suportul adecvat este, de asemenea, esențial. Îndrumările industriei recomandă în mod obișnuit sprijinirea unor astfel de produse în locații specificate în trei- sau patru-puncte pentru a păstra geometria lor calibrată. Bazele mari de granit pot necesita un cadru de suport-personalizat și un plan de nivelare, mai degrabă decât picioarele generice.starrett
Verificarea acurateței și pregătirea camerei curate
Managerii de calitate ar trebui să convină cu furnizorul asupra metodei de inspecție înainte de cumpărare. O inspecție de bază a planeității poate fi suficientă pentru o bază de fixare. O platformă de inspecție cu laser poate necesita un raport mai complet care să acopere dreptatea căii de ghidare, paralelismul-pașii șinei, coordonatele de inserare, perpendicularitatea între fețe și verificarea asamblarii cu hardware-furnizat de client.
Echipamentele de inspecție pot include nivele electronice, autocolimatoare, interferometre laser, sisteme de măsurare a coordonatelor, indicatori cadran și artefacte de referință calibrate. Metoda, condițiile de mediu, punctele de acceptare și formatul de raportare trebuie specificate în comanda de achiziție.
Utilizarea camerelor curate introduce cerințe practice suplimentare. Granitul în sine nu ruginește și poate fi curățat cu ușurință, dar ansamblul complet necesită atenție: materialele de inserție, compușii de etanșare, interfețele lipite, strategia de lubrifiere, capacele pentru cabluri și ambalajul trebuie să fie toate compatibile cu nivelul de curățenie cerut de instalare.
La UNPARALLELED®, componentele personalizate din granit de precizie sunt de obicei dezvoltate din desenele clienților sau dintr-o revizuire comună a aspectului mașinii. Pentru sistemele optice și laser, revizuirea se concentrează în mod normal pe structura de referință, interfețele șinei și inserții, manipulare, criteriile de inspecție și mediul real de instalare. Acest lucru este mai util decât tratarea granitului ca o parte standard de marfă.
O structură de granit bine-specificată oferă echipamentelor de inspecție optică și laser o platformă stabilă de pe care să funcționeze. Nu înlocuiește designul optic al sunetului, controlul mediului sau calibrarea. Face aceste investiții mai ușor de protejat pe durata de funcționare a sistemului.