Hệ thống kiểm tra quang học và laser có thể giải quyết các khuyết tật, tình trạng cạnh, đặc điểm bề mặt và lỗi vị trí mà thiết bị sản xuất thông thường có thể không phát hiện được. Tuy nhiên, hiệu suất của chúng không được xác định chỉ bởi máy ảnh, tia laser, quang học, bộ mã hóa hoặc phần mềm. Nền tảng cấu trúc bên dưới các bộ phận này phải duy trì sự liên kết trong khi hệ thống di chuyển, làm nóng, làm mát và vận hành trong môi trường sản xuất thực tế.
Các thành phần đá granit có độ chính xác tùy chỉnh được sử dụng rộng rãi trong kiểm tra quang học tự động (AOI), đo lường bằng laze, kiểm tra chất bán dẫn, tạo ảnh công nghiệp, xử lý tấm bán dẫn và hệ thống chuyển động có độ phân giải cao. Một thiết kế hợp lýnền đá granit, cầu, đường dẫn hoặc vật cố định cung cấp tham chiếu hình học ổn định cho chuỗi đo lường hoàn chỉnh. Đá granit đặc biệt phù hợp khi yêu cầu độ rung thấp, phản ứng nhiệt được kiểm soát, hình học dài hạn{1}}và khả năng chống ăn mòn. Đá granit thường được lựa chọn trong ngành quang học vì độ ổn định kích thước, giảm rung và khả năng chịu nhiệt. reitz-natursteintechnik
Điều quan trọng không chỉ đơn giản là đặt mua một khối đá granite. Thành phần phải được thiết kế xung quanh đường quang, cấu trúc chuyển động, tải trọng, mức độ chính xác, kiểm soát môi trường và trình tự lắp ráp của hệ thống kiểm tra.
Bắt đầu với yêu cầu đo lường
Câu hỏi thiết kế đầu tiên phải là: hệ thống phải đo lường hoặc kiểm tra những gì và lỗi cấu trúc nào có thể chấp nhận được tại điểm đo?
Trong hệ thống dịch chuyển bằng laser, một vài micron chuyển động tương đối giữa cảm biến, mục tiêu và trục chuyển động có thể ảnh hưởng đến kết quả. Trong nền tảng-định dạng AOI lớn, độ phẳng cục bộ, độ thẳng của đường ray, căn chỉnh camera-đến-giai đoạn và các điều kiện hỗ trợ đều có thể ảnh hưởng đến tính nhất quán của hình ảnh. Đối với phép đo giao thoa kế, độ ổn định của đường truyền tia-có thể quan trọng hơn khả năng tải tĩnh đơn giản.
Các kỹ sư nên xác định khối lượng làm việc cần thiết, độ chính xác định vị, độ lặp lại, độ lệch cho phép, thời gian chu kỳ, khối lượng chuyển động và phạm vi nhiệt độ môi trường. Thành phần cấu trúc sau đó có thể được thiết kế để hỗ trợ các mục tiêu đó.
Một lỗi phổ biến là chỉ xác định đá granit theo kích thước tổng thể và độ phẳng. Điều đó để lại những câu hỏi quan trọng chưa được trả lời: Bề mặt nào là dữ liệu chính? Đường ray và cân mã hóa sẽ được lắp đặt ở đâu? Những khu vực nào cần độ chính xác? Tải trọng nào sẽ được áp dụng cho phần chèn? Cơ sở sẽ được hỗ trợ, vận chuyển, nâng lên và hiệu chỉnh như thế nào?
Những chi tiết này phải được thiết lập trước khi bắt đầu gia công cuối cùng. Những thay đổi đối với vị trí chèn ren hoặc mốc dẫn hướng sau khi hoàn thiện chính xác có thể tạo ra rủi ro về chi phí và tiến độ không cần thiết.
Ổn định nhiệt là một vấn đề của hệ thống
Hệ thống kiểm tra quang học và laser rất nhạy cảm với sự giãn nở vi sai. Mối quan tâm không chỉ là nhiệt độ phòng trung bình. Luồng không khí không đồng đều, nhiệt từ các mô-đun chiếu sáng, động cơ tuyến tính, thiết bị điện tử và thiết bị xử lý gần đó có thể tạo ra độ dốc cục bộ làm cong hoặc biến dạng cấu trúc từ từ.
Đá granit có độ giãn nở nhiệt tương đối thấp và độ dẫn nhiệt thấp. Điều này có nghĩa là nó có xu hướng phản ứng chậm hơn với sự thay đổi nhiệt độ cục bộ so với nhiều cấu trúc kim loại. Hoạt động nhiệt của nó là một lý do khiến đá granite có độ chính xác cao vẫn là vật liệu thiết thực cho thiết bị đo lường, nền tảng quang học và đế máy có độ chính xác-cao. Hướng dẫn của ngành về cấu trúc hỗ trợ quang học cũng nhấn mạnh rằng những thay đổi về nhiệt độ không{4}}đồng nhất có thể làm cong cấu trúc trong thời gian dài và khuyến nghị kiểm soát môi trường trong khi thiết kế cấu trúc để ít nhạy cảm hơn với nhiệt độ. Tân Cảng
Ưu điểm đó không loại bỏ việc quản lý nhiệt. Các thành phần đá granite lớn vẫn có thể phát triển độ dốc, đặc biệt là ở những nơi mà đường ray kim loại, giá đỡ động cơ, đường ray cáp hoặc thiết bị laser công suất cao- tập trung ở một bên. Các thiết kế tốt đặt các nguồn nhiệt chính cách xa các mốc quan trọng nếu có thể, cho phép định tuyến cáp hợp lý và nhường chỗ cho các cảm biến nhiệt độ và chiến lược bù trừ.
Sự phù hợp về chất liệu cũng rất quan trọng. Các miếng đệm bằng thép không gỉ, giá đỡ bằng nhôm, thanh ray bằng thép và đá granit đều giãn nở theo cách khác nhau. Thiết kế mối nối của chúng phải tránh tạo áp lực nhiệt lên đá granit hoặc di chuyển bề mặt chính xác khi nhiệt độ vận hành thay đổi.
Kiểm soát độ rung trước khi nó chạm tới quang học
Quang học có độ phân giải-cao có thể phản ứng với rung động mà người vận hành hầu như không nhận thấy được. Việc đi lại của người đi bộ, máy công cụ liền kề, máy bơm, quạt, hệ thống khí nén-, cáp di chuyển và khả năng tăng tốc nhanh chóng của các giai đoạn của hệ thống đều có thể làm ảnh hưởng đến việc thu nhận hình ảnh hoặc đọc laze.
Đá granit chính xác mang lại khối lượng, độ cứng và khả năng giảm chấn tự nhiên giúp giảm sự truyền rung động vào các bộ phận nhạy cảm. Nó thường được sử dụng làm đế ổn định cho các cấu trúc đo lường vì nó có thể được gia công ở độ phẳng cao trong khi vẫn có khả năng chống gỉ và tấn công hóa học.starrett
Tuy nhiên, đá granite không thể thay thế cho một kế hoạch kiểm soát-rung động hoàn chỉnh. Khung đỡ, điểm cân bằng, bộ cách ly, tình trạng sàn, trọng tâm máy, khối lượng chuyển động và cấu hình servo đều góp phần vào hành vi động cuối cùng. Đối với hệ thống kiểm tra bằng laser-nhạy cảm với rung động, việc đo độ rung tại địa điểm và xác định các dải tần số liên quan trước khi chọn cách ly thụ động hoặc chủ động là điều hợp lý.
Thiết kế tích hợp cũng có thể hữu ích. Khi các thanh ray chính xác được gắn trực tiếp vào đá granit, hệ thống có thể loại bỏ các tấm đế trung gian, hạ thấp chiều cao làm việc, cải thiện độ cứng kết cấu và giảm một số lỗi Abbe- nhất định. Cấu hình này được sử dụng trong các hệ thống kiểm tra chất nền và wafer đa trục.pi-usa
Chỉ định dữ liệu, phần chèn và giao diện rõ ràng
Một thành phần đá granit tùy chỉnh trở nên có giá trị khi nó cung cấp các giao diện có thể sử dụng được chứ không chỉ đơn thuần là một bề mặt ổn định. Các yêu cầu điển hình bao gồm:
Các mặt phẳng lắp ghép dành cho thanh dẫn hướng tuyến tính, vòng bi không khí, cột quang học hoặc khung camera.
Các miếng đệm bằng thép không gỉ-có ren dành cho giá đỡ, vỏ, hộp đựng cáp và thiết bị cố định.
Các lỗ, ống lót, vị trí chốt, khe hoặc miếng kim loại liên kết chính xác để lắp ráp lặp lại.
Các mặt tham chiếu song song hoặc vuông góc để căn chỉnh và hiệu chuẩn hệ thống.
Các hốc, đường cáp, kênh chân không và các khu vực được bảo vệ cho các tiện ích.
Các lỗ nâng, quy định xử lý và các điểm hỗ trợ được xác định để lắp đặt an toàn.
Bản vẽ phải phân biệt giữa các bề mặt chức năng và các khu vực không quan trọng. Việc áp dụng dung sai chặt chẽ nhất cho mọi bề mặt sẽ làm tăng chi phí mà không nhất thiết phải cải thiện hiệu suất hệ thống. Cách tiếp cận tốt hơn là xác định sơ đồ chuẩn rõ ràng và chỉ định độ phẳng, độ thẳng, độ song song, độ vuông góc, độ chính xác của vị trí và độ hoàn thiện bề mặt chỉ khi chúng ảnh hưởng đến hệ thống quang học.
Đối với các tấm bề mặt đá granit và các cấu trúc chính xác liên quan, việc hỗ trợ thích hợp cũng rất cần thiết. Hướng dẫn trong ngành thường khuyên bạn nên hỗ trợ các sản phẩm đó tại các vị trí ba{1}} hoặc bốn-điểm được chỉ định để duy trì hình dạng đã hiệu chỉnh của chúng. Nền đá granite lớn có thể yêu cầu khung-hỗ trợ tùy chỉnh và sơ đồ san lấp mặt bằng thay vì chân chung.starrett
Xác minh độ chính xác và sẵn sàng phòng sạch
Người quản lý chất lượng nên thống nhất với nhà cung cấp về phương pháp kiểm tra trước khi mua. Việc kiểm tra độ phẳng cơ bản có thể là đủ đối với đế cố định. Nền tảng kiểm tra bằng laser có thể yêu cầu một báo cáo đầy đủ hơn bao gồm độ thẳng của thanh dẫn hướng, độ song song của đường ray-, tọa độ hạt dao, độ vuông góc giữa các mặt và xác minh lắp ráp bằng phần cứng-do khách hàng cung cấp.
Thiết bị kiểm tra có thể bao gồm các mức điện tử, máy chuẩn trực tự động, giao thoa kế laser, hệ thống đo tọa độ, chỉ báo quay số và các đồ tạo tác tham chiếu đã được hiệu chuẩn. Phương pháp, điều kiện môi trường, điểm chấp nhận và hình thức báo cáo phải được nêu rõ trong đơn đặt hàng.
Việc sử dụng phòng sạch đưa ra các yêu cầu thực tế hơn nữa. Bản thân đá granite không-rỉ sét và có thể được làm sạch dễ dàng, nhưng việc lắp ráp hoàn chỉnh cần được chú ý: vật liệu chèn, hợp chất bịt kín, bề mặt liên kết, chiến lược bôi trơn, vỏ cáp và bao bì đều phải tương thích với mức độ sạch mà quá trình lắp đặt yêu cầu.
Tại UNPARALLELED®, các thành phần đá granit có độ chính xác tùy chỉnh thường được phát triển từ bản vẽ của khách hàng hoặc đánh giá chung về cách bố trí máy. Đối với các hệ thống quang học và laser, việc đánh giá thường tập trung vào cấu trúc chuẩn, giao diện đường ray và phần chèn, xử lý, tiêu chí kiểm tra và môi trường lắp đặt thực tế. Điều này hữu ích hơn việc coi đá granite như một bộ phận hàng hóa tiêu chuẩn.
Cấu trúc đá granit-được xác định rõ ràng mang lại cho thiết bị kiểm tra quang học và laser một nền tảng ổn định để thực hiện. Nó không thay thế thiết kế quang học âm thanh, kiểm soát môi trường hoặc hiệu chuẩn. Nó làm cho những khoản đầu tư đó dễ dàng được bảo vệ hơn trong suốt thời gian vận hành của hệ thống.