Omiń nawigację

Laserowe przetworniki położenia — zastosowania

Światłowodowe laserowe przetworniki położenia — półprzewodniki

Szczegóły zastosowania

Branża półprzewodników charakteryzuje się szybko zmiennymi cyklami wdrożeniowymi w celu produkowania mniejszych, szybszych i tańszych układów scalonych. Jednym z elementów spełnienia tych celów jest zapewnienie bardzo sprawnych procesów produkcji przy jednoczesnym utrzymaniu wyjątkowego poziomu jakości.

W branży półprzewodników do osiągnięcia tych celów szeroko stosuje się systemy laserowych przetworników położenia, ponieważ pozwalają one na uzyskanie niezrównanej dokładności w kluczowych procesach produkcji i kontroli.

Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązanie firmy Renishaw
Nanometrowy poziom dokładnościGłowica pomiarowa RLD10-X3-DI interferometru różnicowego umożliwia bezpośredni pomiar między kolumną a stolikiem lub w zastosowaniach próżniowych.
Subnanometrowa powtarzalnośćZespół RLU20 firmy Renishaw zapewnia wyjątkową stabilność częstotliwości lasera, która za kolei zapewnia doskonałą powtarzalność w zastosowaniach próżniowych.
Pikometrowa rozdzielczość

Dzięki interfejsowi RPI20 firmy Renishaw uzyskuje się rozdzielczość do 38,6 pm w 36-bitowym formacie równoległym.

Doświadczenie

Laserowe przetworniki położenia lub interferometry przemieszczeniowe są stosowane w branży półprzewodników od wielu lat. Firma Renishaw oferuje od 2005 roku laserowe przetworniki położenia dla producentów OEM półprzewodników. Firma może pochwalić się wieloletnią współpracą i wsparciem producentów wyposażenia z tej branży.




Głowica detekcyjna z interferometrem różnicowym RLD10, zastosowanie Raith

Światłowodowe laserowe przetworniki położenia — synchrotron

Szczegóły zastosowania

Synchrotron to szczególny typ akceleratora cząstek, używany w badaniach naukowych do przeprowadzania różnych eksperymentów. Każdy z tych eksperymentów wiąże się z unikatowymi wymogami, jak np. układy dynamiczne o wysokiej precyzji, analiza drgań czy pomiar dryftu. Zależnie do wymogów, w trakcie tych eksperymentów używa się laserowych przetworników położenia lub interferometrów przemieszczeniowych.

Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązania firmy Renishaw
Łatwe do zestrojenia oraz zainstalowaniaGłowice RLD firmy Renishaw są wyposażone w układy optyczne sterowników wiązki, które są połączone ze światłowodowymi zespołami lasera; pozwala to na łatwe konfigurowanie i zestrojenie systemu.
Wysokie częstotliwości aktualizacjiDzięki zastosowaniu interfejsu USB RSU10 można uzyskać maksymalną częstotliwość aktualizacji 50 kHz, którą można wykorzystać w standardowych pakietach oprogramowania firmy Renishaw lub niestandardowych rozwiązaniach przy użyciu dostępnych zestawów SDK.
Udostępnianie wiedzy i współpraca partnerskaZrozumienie i zdefiniowanie tego, co się chce zmierzyć, jest często pierwszym wyzwaniem. Firma Renishaw utrzymuje wieloletnią współpracę partnerską z klientami w celu dostarczenia im jak najlepszego rozwiązania.

Doświadczenie

Synchrotrony znajdują się na całym świecie i są dostępne w wielu różnych rozmiarach. Firma Renishaw współpracowała z wieloma instytucjami w celu opracowania praktycznego i wykonalnego rozwiązania, które często wykraczało poza założenia wymogów wstępnych.

Zastosowanie RLE ISARA

Światłowodowe laserowe przetworniki położenia — stoliki XY

Szczegóły zastosowania

Stoliki XY są używane w wielu zastosowaniach, począwszy od produkcji wielkoseryjnej do sprzętu testowego i badawczego. Stoliki XY są zwykle obarczone błędem Abbego. Są to błędy kątowe, które mogą przyczynić się do powstania dużych błędów pozycjonowania w górnej części stolika. Dzięki zastosowaniu interferometrycznych przetworników położenia i pomiarowi w żądanym punkcie można wyeliminować wpływ tych źródeł błędów.

Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązanie firmy Renishaw
Eliminacja błędu Abbego lub błędu stolikaSystem RLE firmy Renishaw wraz z niewielkimi głowicami detekcyjnymi można łatwo zamontować w pobliżu stolika. Daje to pewność uzyskania bezpośredniego pomiaru w punkcie zainteresowania.
Oddalone źródło ciepłaŹródła światła laserowego wytwarzają zwykle dużo ciepła. Dzięki światłowodowej transmisji wiązki zespół lasera (RLU) można zamontować w odległości 3 m lub 6 m od obszaru roboczego, nie dopuszczając w ten sposób do lokalnego ogrzewania.
Prostota integracji i konfiguracjiSystemy interferometryczne są zwykle trudne do zintegrowania i skonfigurowania. Opracowując światłowodowe rozwiązanie z miniaturowym interferometrem i układem wykrywania, firmie Renishaw udało się połączyć doskonałe parametry pomiarowe interferometrycznych przetworników położenia z łatwością instalacji powszechnie stosowanych optycznych przetworników położenia.

Doświadczenie

Firma Renishaw ma ponad 20 lat doświadczenia w integracji rozwiązań interferometrycznych przetworników położenia w różnych zastosowaniach, począwszy od trudnych warunków środowiskowych warsztatów z obrabiarkami CNC po wymagające zastosowania w branży półprzewodników.

Doświadczenie uzyskano dzięki rozwojowi współpracy z wieloma producentami OEM i stolików. Wspieranie integracji interferometrycznych laserowych przetworników położenia w kolejnych generacjach produktów zapewniło stały rozwój technologii.

System RLE na stoliku XY


Ilustracja dzięki uprzejmości Aerotech.

Laserowe przetworniki położenia dalekiego zasięgu — przemysł lotniczy

Szczegóły zastosowania

W przemyśle lotniczym obowiązują surowe tolerancje przy produkcji największych części, a ich osiągnięcie było możliwe dzięki laserowym, interferometrycznym przetwornikom położenia. W wypadku dużych obrabiarek CNC, których używa się do produkcji dźwigarów skrzydła lub kadłubów, a dłuższe osi mają długość 30 m i więcej, system HS20 firmy Renishaw w połączeniu z kompensatorem RCU10 zapewnia dokładność ±30 µm na osi 30 m.


Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązanie firmy Renishaw
Pomiar dalekiego zasięgu w najbardziej surowych warunkach środowiskowychGłowica laserowa HS20 firmy Renishaw umożliwia pomiary na odległości do 60 m. Ten system wykazał swoją niezawodność w większości wymagających zastosowań i utrzymuje pozycję lidera rynku w tej dziedzinie.
Bezdotykowy system pomiarowyDzięki zastosowaniu pomiaru bezpośredniego można wyeliminować błędy związane z układami sprzężenia zwrotnego, w których stosuje się koła i zębatki czy nakrętkę kulkową, jak np. histereza, luz, zużycie mechaniczne i błędy cykliczne.
Kompensacja przedmiotu obrabianego i konstrukcji obrabiarkiSystem kompensacji RCU10 ma wbudowane moduły, które kompensują rozszerzalność cieplną i kurczenie się konstrukcji obrabiarki i przedmiotu obrabianego, umożliwiając zachowanie dokładności w trakcie długich cykli obróbkowych.

Doświadczenie

Firma Renishaw wdrożyła wiele laserowych systemów interferometrycznych dzięki współpracy z producentami z branży lotniczej i dużych obrabiarek CNC na całym świecie.

Tych systemów interferometrycznych używa się na obrabiarkach przeznaczonych do obróbki specjalnych stopów lotniczych, a także kompozytów z włókna węglowego używanych w nowoczesnych samolotach. We wszystkich zastosowaniach wymaga się najsurowszych tolerancji przy produkcji największych części, zaś ich osiągnięcie jest możliwe dzięki interferometrycznym przetwornikom położenia firmy Renishaw.

Zastosowanie systemu HS20

Laserowe przetworniki położenia dalekiego zasięgu — maszyna współrzędnościowa

Szczegóły zastosowania

W maszynach współrzędnościowych (CMM) używa się zwykle optycznych przetworników położenia. Niemniej jednak w wypadku większych maszyn współrzędnościowych — tam gdzie potrzeba mierzyć dokładniej i w bardziej powtarzalny sposób — coraz częściej wybiera się przetworniki interferometryczne.

Maszyna współrzędnościowa ma zwykle konstrukcję bramową. W wypadku większych maszyn błąd skośności związany z bramą może przyczynić się do powstania dużych błędów pozycjonowania. Dzięki zastosowaniu interferometrycznych przetworników położenia w górnej części bramy można wyeliminować błędy skośności.

Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązanie firmy Renishaw
Pomiary dalekiego zasięguLaserowy przetwornik położenia firmy Renishaw umożliwia pomiary na odległości do 60 m przy zastosowaniu głowicy HS20 i do 4 m przy zastosowaniu systemu RLE.
Punkt zainteresowaniaGłówną zaletą laserowych, interferometrycznych przetworników położenia jest możliwość pomiaru w punkcie zainteresowania.
Łatwa instalacja i zestrojenieW systemach firmy Renishaw używa się światła widzialnego, które w połączeniu z prostym sygnałem wyjściowym 0–1 V określającym natężenie źródła światła laserowego zapewnia łatwą instalację i zestrojenie.

Doświadczenie

Dzięki współpracy z wieloma producentami OEM firma Renishaw przygotowała szereg różnych konfiguracji dostosowanych do określonych wymogów klientów. Poznanie środowiska metrologicznego obrabiarki jest bardzo ważnym czynnikiem w opracowaniu właściwego rozwiązania.

Obraz kontrolny maszyny współrzędnościowej

Laserowy przetwornik położenia dalekiego zasięgu — wyświetlacz LCD

Szczegóły zastosowania

Technologia wyświetlaczy LCD rozwija się bardzo szybko. To samo dotyczy również urządzeń używanych do ich produkcji i kontroli. Duże ekrany charakteryzujące się elementami o niewielkich wymagają zastosowania podczas produkcji systemów metrologicznych o doskonałych parametrach. Laserowe przetworniki położenia spełniają te wymogi.

Zalety zastosowania

Kluczowe wymaganiaRozwiązanie firmy Renishaw
Punkt zainteresowaniaDo zastosowania w stolikach XY, w których błąd Abbego wpływa ujemnie na precyzję maszyny. Laserowe przetworniki położenia firmy Renishaw umożliwiają bezpośredni pomiar w punkcie zainteresowania.
Sprawdzona technologia w różnych branżachLaserowe przetworniki położenia firmy Renishaw są używane od wielu lat w branży półprzewodników. Potwierdziły swoją niezawodność i nadal zapewniają te same parametry metrologiczne, nawet po upływie wielu lat ciągłego użytkowania.
Pomiary o wysokiej wydajnościLaserowe, analogowe przetworniki interferometryczne mają okres sygnału 158 lub 316 nm i umożliwiają uzyskanie interpolowanej rozdzielczości pikometrowej.

Doświadczenie

Doświadczenie uzyskane w wyniku współpracy z producentami OEM i stolików pozwala na zminimalizowanie czasu integracji. Dzięki doświadczeniu i wiedzy na temat tych różnych zastosowań możemy szybko dopasować interferometryczny przetwornik położenia do wymaganego zastosowania.

Kontrola wyświetlacza LCD (Getty Images)