Aplicações do leitor laser
Leitores laser com fibra óptica - Semicondutores
Detalhes da aplicação
A indústria de semicondutores é conhecida pelos seus rápidos ciclos de desenvolvimento para produzir chips cada vez menores, mais rápidos e econômicos. Um requisito para atingir estas metas é assegurar processos de fabricação altamente eficientes que sustentem níveis excepcionais de qualidade.
Os sistemas de leitor laser são amplamente utilizados na indústria de semicondutores para ajudar a alcançar essas metas, fornecendo o melhor em exatidão para os processos chave de fabricação e inspeção.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Solução Renishaw |
| Níveis nanométricos de exatidão | O cabeçote de medição de interferômetro diferencial RLD10-X3-DI permite a medição direta entre coluna e mesa ou aplicações a vácuo. |
| Repetibilidade subnanométrica | O RLU20 da Renishaw garante estabilidade de frequência laser excepcional proporcionando a melhor repetibilidade em aplicação a vácuo. |
| Resoluções picométricas | Através do RPI20 da Renishaw é possível atingir resoluções de até 38,6 pm em um formato de 36 bits paralelo. |
Experiência
Leitores laser ou sistemas de interferômetros de deslocamento estão sendo utilizados na indústria de semicondutores há vários anos. A Renishaw tem fornecido soluções de leitor laser para OEMs de semicondutores desde 2005 e tem um histórico comprovado neste setor, colaborando com e fornecendo suporte aos fabricantes de equipamentos.
Leitores laser com fibra óptica - Sincroton
Detalhes da aplicação
Os sincrotrons são um tipo particular de acelerador de partículas utilizado na investigação científica para realizar experimentos diversos. Cada um destes experimentos representa um desafio único, tal como sistemas de controle de movimento de alta precisão, análise de vibração ou medições de desvios. Os leitores laser ou sensores de deslocamento são utilizados nestes experimentos de acordo com os requisitos.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Soluções Renishaw |
| Fácil de alinhar e instalar | Os RLDs da Renishaw estão equipados com óptica de alinhamento do feixe, o que combinado com a unidade laser com fibra óptica resulta em um sistema fácil de preparar e alinhar. |
| Altas taxas de atualização | A interface RSU10 tipo USB é capaz de uma taxa de atualização máxima de 50 kHz, podendo ser utilizada com pacotes de software padrão Renishaw ou soluções customizadas utilizando um SDK disponível livremente. |
| Compartilhamento de conhecimento e parcerias de trabalho | Compreender e definir o que precisa ser medido é frequentemente o primeiro desafio. A Renishaw tem um longo histórico no desenvolvimento de parcerias de trabalho com os seus clientes para lhes proporcionar a melhor solução. |
Experiência
Os sincrotrons estão localizados em todo o mundo e existem em vários tamanhos diferentes. A Renishaw teve a oportunidade de trabalhar com vários destes institutos para desenvolver uma solução viável e prática, a qual muitas vezes ultrapassa as necessidades iniciais.
Leitores laser com fibra óptica - Mesas XY
Detalhes da aplicação
As mesas XY são utilizadas em uma grande variedade de aplicações, da produção seriada até equipamentos de teste e pesquisa. As mesas XY geralmente estão sujeitas ao efeito dos erros de Abbe, os quais são erros angulares na mesa que podem resultar em grandes erros posicionais na parte superior da mesa. Utilizando os sistemas de leitor interferométrico e medindo no ponto de interesse é possível eliminar o efeito destas fontes de erro.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Solução Renishaw |
| Eliminação dos erros de Abbe ou de mesa | O sistema RLE da Renishaw com os seus cabeçotes de detecção compactos, permite a montagem fácil na proximidade da mesa. Isso garante que possa ser alcançada facilmente uma medição direta no ponto de interesse. |
| Fonte de calor remota | As fontes laser normalmente geram muito calor. O fornecimento de fibra de vidro oferecido pela Renishaw permite que a unidade laser (RLU) seja montada a 3 m ou 6 m da área de trabalho, evitando o aquecimento localizado. |
| Integração e preparação simples | Os sistemas baseados em interferômetro normalmente são difíceis de integrar e preparar. Através do desenvolvimento de uma solução baseada em fibra com um esquema de detecção e interferômetro compacto, a Renishaw combinou o desempenho de medição dos leitores interferométricos com a facilidade de instalação dos encoders ópticos comumente utilizados. |
Experiência
A Renishaw tem mais de vinte anos de experiência integrando leitores interferométricos em uma grande variedade de aplicações, de ambientes agressivos em áreas com máquinas CNC até os severos requisitos de desempenho da indústria de semicondutores.
Esta experiência evoluiu com base no trabalho com diversos OEMs e fabricantes de mesas e desenvolvendo estas parcerias. O suporte à integração dos sistemas de leitores interferométricos nos produtos da próxima geração resultou em uma tecnologia avançada e consistente.
Imagem cortesia da Aerotech
Leitores laser de longo alcance - Aeroespacial
Detalhes da aplicação
A indústria aeroespacial é levada a produzir peças de grandes dimensões com tolerâncias cada vez mais apertadas. Graças ao uso dos leitores interferométricos laser isto é possível alcançar. Em grandes máquinas CNC, normalmente utilizadas para usinar longarinas de asas ou fuselagens, os longos eixos das máquinas muitas vezes devem ter 30 m ou mais de comprimento, o sistema HS20 da Renishaw em combinação com o compensador RCU10 é capaz de alcançar uma precisão de ±30 µm ao longo de um eixo de 30 m.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Solução Renishaw |
| Medições de longo alcance em ambientes agressivos | O cabeçote laser HS20 da Renishaw é capaz de medir distâncias de até 60 m. Com um histórico comprovado de operação confiável nas condições mais desafiadoras, o HS20 mantém a sua posição como líder de mercado neste campo. |
| Sistemas de medição sem contato | A medição direta elimina os erros encontrados em sistemas de pinhão e cremalheira ou de esferas circulantes, tais como a histerese, folga, desgaste mecânico e erros cíclicos. |
| Compensação da estrutura de peça e máquina | O sistema de compensação RCU10 contém módulos integrados que são projetados para a dilatação e contração térmica da estrutura da máquina e da peça, por conseguinte mantendo a exatidão em longos ciclos de usinagem. |
Experiência
Ao trabalhar com fabricantes da indústria aeroespacial e grandes construtores de máquina CNC em todo o mundo, a Renishaw instalou uma grande número de sistemas de interferômetros laser, que estão em uso até hoje.
Estes sistemas baseados em interferômetro são utilizados em máquinas para usinagem de materiais de liga específicos de aeronaves, incluindo os compostos de fibra de carbono utilizados nas modernas aeronaves atuais. Todas essas aplicações exigem as tolerâncias mais apertadas em peças de grandes dimensões, o que é facilmente alcançável com os sistemas de leitores baseados em interferômetro da Renishaw.
Leitores laser de longo alcance - CMM
Detalhes da aplicação
As máquinas de medição por coordenadas (CMMs) normalmente utilizam encoders ópticos, no entanto em CMMs maiores, onde é requerido elevado desempenho de exatidão e repetibilidade, os leitores interferométricos laser são a opção cada vez mais preferida neste mercado.
As CMMs geralmente são baseadas em um projeto tipo portal, em CMMs maiores o erro de inclinação gerado a partir do portal pode resultar em grandes erros posicionais. No entanto, utilizando os leitores com interferômetro na parte superior do portal é possível eliminar os erros de inclinação.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Solução Renishaw |
| Medições de longo alcance | Os leitores laser da Renishaw são capazes de medições de longo alcance de até 60 m com o HS20 e 4 m com o RLE. |
| Ponto de interesse | Uma das principais vantagens do laser com interferômetro é ser capaz de medir facilmente no ponto de interesse. |
| Fácil instalação e alinhamento | Os sistemas Renishaw utilizam uma fonte de luz visível que, quando combinada com uma simples saída de 0 a 1 V de uma fonte laser para a intensidade do sinal, assegura fácil instalação e alinhamento. |
Experiência
A Renishaw desenvolveu muitas relações através do trabalho em conjunto com OEMs, fornecendo configurações capazes de atender o desempenho de medição especificado pelos clientes. Entender a estrutura de metrologia da máquina é fundamental para o desenvolvimento de uma solução correta.
Leitores laser de longo alcance - LCD
Detalhes da aplicação
Do mesmo modo que a tecnologia se desenvolve na indústria de LCDs, assim também se desenvolvem as máquinas utilizadas para fabricar e inspecionar estes produtos. Telas de grande tamanho com características de dimensões reduzidas implicam em alto desempenho por parte do sistema de metrologia utilizado na máquina. Leitores laser proporcionam um solução capaz de atender estes requisitos.
Vantagens da aplicação
| Principais requisitos | Solução Renishaw |
| Ponto de interesse | Para aplicações com mesas XY grandes, em que os erros de Abbe herdados afetam a precisão da máquina. Os leitores laser da Renishaw permitem a medição direta no ponto de interesse. |
| Tecnologia comprovada em indústrias similares | Os leitores laser da Renishaw já são utilizados na indústria de semicondutores há vários anos, onde foi comprovada a sua confiabilidade e capacidade de proporcionar o mesmo nível de desempenho dos leitores novos, mesmo após anos de uso contínuo. |
| Medição de alto desempenho | Com períodos de sinal analógico de 158 ou 316 nm, os leitores com interferômetro laser são capazes de fornecer resoluções picométricas interpoladas. |
Experiência
A experiência que a Renishaw ganhou trabalhando com OEMs e construtores de mesas está sendo utilizada para minimizar o tempo de integração. A experiência e o conhecimento nestas diferentes aplicações significam que podemos identificar rapidamente o sistema de leitor interferométrico mais apropriado para a sua aplicação.
