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 wymagania | Rozwiązanie firmy Renishaw |
| Nanometrowy poziom dokładności | Głowica pomiarowa RLD10-X3-DI interferometru różnicowego umożliwia bezpośredni pomiar między kolumną a stolikiem lub w zastosowaniach próżniowych. |
| Subnanometrowa powtarzalność | Zespół 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.
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 wymagania | Rozwiązania firmy Renishaw |
| Łatwe do zestrojenia oraz zainstalowania | Głowice 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 aktualizacji | Dzięki 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 partnerska | Zrozumienie 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.
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 wymagania | Rozwiązanie firmy Renishaw |
| Eliminacja błędu Abbego lub błędu stolika | System 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 ciepła | Źródła 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 konfiguracji | Systemy 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.
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 wymagania | Rozwiązanie firmy Renishaw |
| Pomiar dalekiego zasięgu w najbardziej surowych warunkach środowiskowych | Głowica 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 pomiarowy | Dzięki 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 obrabiarki | System 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.
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 wymagania | Rozwiązanie firmy Renishaw |
| Pomiary dalekiego zasięgu | Laserowy przetwornik położenia firmy Renishaw umożliwia pomiary na odległości do 60 m przy zastosowaniu głowicy HS20 i do 4 m przy zastosowaniu systemu RLE. |
| Punkt zainteresowania | Główną zaletą laserowych, interferometrycznych przetworników położenia jest możliwość pomiaru w punkcie zainteresowania. |
| Łatwa instalacja i zestrojenie | W 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.
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 wymagania | Rozwiązanie firmy Renishaw |
| Punkt zainteresowania | Do 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 branżach | Laserowe 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 wydajności | Laserowe, 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.
