Применение лазерных энкодеров
Оптоволоконные лазерные энкодеры – полупроводники
Подробные сведения о применении
Полупроводниковая промышленность известна своими стремительными циклами развития, а также тем, что микросхемы становятся всё меньше, а их производство – всё быстрее и дешевле. Один из элементов достижения этих целей – это высокоэффективные процессы производства при обеспечении исключительных уровней качества.
Лазерные энкодерные системы широко используются в полупроводниковой промышленности и помогают достижению этих целей, обеспечивая непревзойдённую точность для ключевых процессов изготовления и контроля.
Преимущества применения
| Основные требования | Решение компании Renishaw |
| Точность на нанометрическом уровне | Измерительная головка дифференциального интерферометра RLD10-X3-DI позволяет выполнять прямые измерения между стойкой и координатным столом или измерения в условиях вакуума. |
| Повторяемость на нанометрическом уровне | RLU20 компании Renishaw обеспечивает исключительную стабильность частоты лазерного излучения и непревзойдённую повторяемость при применении в условиях вакуума. |
| Разрешение на уровне пикометров | RPI20 компании Renishaw позволяет достичь разрешения до 38,6 пм в 36-битовом параллельном формате. |
Опыт
Лазерный энкодер, или системы интерферометров смещения, уже многие годы используют в полупроводниковой промышленности. Компания Renishaw с 2005 года предоставляет производителям комплектного полупроводникового оборудования решения для лазерных энкодеров. За эти годы она зарекомендовала себя надёжным партнёром, сотрудничая с производителями оборудования и оказывая им техническую поддержку.
Оптоволоконные лазерные энкодеры – синхротрон
Подробные сведения о применении
Синхротрон – это особый тип ускорителя частиц, используемый при научных исследованиях для проведения различных экспериментов. Каждый из этих экспериментов направлен на решение уникальных проблем, например, в высокоточных системах управления перемещениями, при анализе вибраций или измерении дрейфа. В этих экспериментах, в зависимости от требований, используются лазерные энкодеры или датчики смещения.
Преимущества применения
| Основные требования | Решения компании Renishaw |
| Простота в юстировке и установке | RLD компании Renishaw оснащены оптической системой управления пучком, что в сочетании с оптоволоконным лазерным блоком очень упрощает настройку и юстировку системы. |
| Высокая частота обновления данных | USB-интерфейс RSU10 обеспечивает максимальную частоту обновления 50 кГц, что может быть использовано со стандартными программными пакетами компании Renishaw. Или же можно разработать индивидуальное решение, воспользовавшись комплектами для разработки ПО (SDK), находящимися в свободном доступе. |
| Обмен знаниями и тесное сотрудничество | Понимая, что проблемой первостепенной важности часто бывает определение того, что необходимо измерить, компания Renishaw успешно развивает тесное сотрудничество со своими клиентами и предоставляет им самое оптимальное решение. |
Опыт
Синхротроны различных размеров расположены по всему миру. Компании Renishaw представилась возможность работать с рядом институтов и разрабатывать практические и выполнимые решения, которые часто превосходили первоначальные требования.
Оптоволоконные лазерные энкодеры – двухкоординатные столы
Подробные сведения о применении
Двухкоординатные столы находят самое широкое применение – от крупносерийного производства до испытательного и научно-исследовательского оборудования. Как правило, двухкоординатные столы страдают от влияния погрешностей Аббе – угловых погрешностей в пределах координатного стола, которые могут привести к большим погрешностям позиционирования в верхней части стола. Использование интерферометрических энкодерных систем и измерение в точке интереса позволяет устранить влияние данных погрешностей.
Преимущества применения
| Основные требования | Решение компании Renishaw |
| Устранение погрешностей Аббе или координатного стола | Систему RLE компании Renishaw вместе с её компактными детекторными головками можно легко устанавливать рядом с координатным столом. Это гарантирует простоту прямого измерения в точке интереса. |
| Удалённый источник тепла | Как правило, лазерные источники выделяют много тепла. Использование оптоволоконного кабеля в системах компании Renishaw позволяет устанавливать лазерный блок (RLU) на расстоянии 3 м или 6 м от рабочей зоны, предотвращая тем самым локализованный нагрев. |
| Простота интеграции и настройки | Как правило, системы на базе интерферометров сложно интегрировать и настраивать. Разрабатывая решение на базе оптоволоконного кабеля с компактным интерферометром и схемой обнаружения, компания Renishaw объединила эффективность измерения интерферометрических энкодеров с простотой монтажа широко используемых типовых оптических энкодеров. |
Опыт
Компания Renishaw обладает более чем 20-летним опытом интегрирования энкодеров на базе интеферометров для выполнения самых различных задач – от жёстких условий эксплуатации в цехах со станками с ЧПУ до растущих требований к рабочим характеристикам в полупроводниковой промышленности.
Данный опыт постоянно расширяется, и этому способствует работа и развитие тесного сотрудничества со многими производителями комплектного оборудования и координатных столов. Оказание помощи в интегрировании интерферометрических энкодерных систем в производство продукции следующего поколения влечёт за собой постоянное усовершенствование технологии.
Фото предоставлено компанией Aerotech.
Лазерные энкодеры для измерений на длинных осях – аэрокосмическая промышленность
Подробные сведения о применении
В аэрокосмической промышленности большие детали изготавливаются с очень жёсткими допусками. Обеспечение этого стало возможным благодаря применению интерферометрических лазерных энкодерных систем. На больших станках с ЧПУ, которые обычно используются для изготовления лонжеронов крыла или фюзеляжей, длина осей машины иногда должна быть 30 м или больше. Система HS20 компании Renishaw в сочетании с компенсатором RCU10 способна обеспечить точность измерений ±30 мкм на оси длиной более 30 м.
Преимущества применения
| Основные требования | Решение компании Renishaw |
| Измерение больших перемещений в жёстких условиях окружающей среды | Лазерная головка HS20 компании Renishaw способна выполнять измерения на расстояниях до 60 м. Доказав свою надёжность при работе в самых тяжёлых условиях, HS20 сохраняет своё положение лидера рынка в этой области. |
| Бесконтактная система измерений | Прямое измерение устраняет ошибки (такие как гистерезис, мёртвый ход, механические ошибки пользователя и циклические ошибки), обнаруживаемые в системах с обратной связью на основе зубчатой реечной передачи или шариковой винтовой пары. |
| Компенсация теплового расширения заготовок и конструкции машины | В состав системы компенсации RCU10 входят встроенные модули, которые предназначены для компенсации теплового расширения и деформации конструкции машины и детали, а также обеспечения точности измерений в течение длительных циклов обработки. |
Опыт
Работая с производителями аэрокосмического оборудования и больших станков с ЧПУ по всему миру, компания Renishaw установила большое количество лазерных интерферометрических измерительных систем, которые находятся в эксплуатации в настоящее время.
Данные системы на базе интерферометров используются на станках для обработки авиационных материалов из специальных сплавов, вплоть до композиционных материалов из углеродного волокна, используемых на современных воздушных судах. Во всех этих областях применения все большие детали изготавливаются с самыми жёсткими допусками, что легко обеспечивается с помощью интерферометрических лазерных энкодерных систем.
Лазерные энкодеры для измерений на длинных осях – КИМ
Подробные сведения о применении
На координатно-измерительных машинах (КИМ) обычно используются оптические энкодеры. Однако на больших КИМ, когда требуется повышенная точность и повторяемость, всё чаще стали применять лазерные интерферометрические энкодеры.
КИМ обычно имеют конструкцию с подвижным порталом. На больших КИМ погрешности, вызываемые в результате перекоса портала, могут привести к большим погрешностям позиционирования. Однако использование интерферометрических энкодеров сверху на портале позволяет устранить погрешности, возникающие в результате перекоса.
Преимущества применения
| Основные требования | Решение компании Renishaw |
| Измерения больших перемещений | Различные лазерные энкодеры компании Renishaw способны выполнять измерения перемещений на расстоянии до 60 м с помощью системы HS20 и 4 м с помощью системы RLE. |
| Точка интереса | Основное преимущество лазерных интерферометрических энкодерных систем заключается в способности выполнения измерения в точке интереса. |
| Простота установки и юстировки | В системах компании Renishaw используется источник видимого света, который в сочетании с выходом лазера 0 - 1 В для мощности сигнала обеспечивает простую установку и юстировку. |
Опыт
Компания Renishaw развивает сотрудничество со многими производителями комплектного оборудования и предоставляет им системы, способные выполнять измерения в соответствии с заданными требованиями. Понимание измерительных возможностей машины имеет критическое значение при разработке правильного решения.
Лазерные энкодеры для измерений на длинных осях – ЖК-экран
Подробные сведения о применении
Технология производства ЖК-экранов развивается, как развиваются и станки, используемые для изготовления и измерения данных изделий. Появление больших экранов с элементами интерфейса небольшого размера приводит к повышению эффективности работы измерительной системы на станке. Лазерные энкодеры обеспечивают решение, способное удовлетворить всем этим требованиям
Преимущества применения
| Основные требования | Решение компании Renishaw |
| Точка интереса | Для применения на больших двухкоординатных столах, где присущие им погрешности Аббе влияют на точность измерений машины. Лазерные энкодеры компании Renishaw позволяют выполнять прямое измерение в точке интереса. |
| Технология, проверенная в аналогичных отраслях | Лазерные энкодеры компании Renishaw в течение многих лет используются в полупроводниковой промышленности, где они доказали свою надёжность и способность обеспечивать эффективность работы на том же уровне, что и новые, даже после многих лет непрерывной эксплуатации. |
| Высокая эффективность измерений | При периодах аналогового сигнала 158 или 316 нм лазерные интерферометрические энкодеры способны обеспечить разрешение с интерполяцией на уровне пикометров. |
Опыт
Опыт, приобретённый компанией Renishaw во время работы с производителями комплектного оборудования и координатных столов, используется для сведения к минимуму времени интеграции. Опыт и знания в различных областях означают, что компания может быстро определить, какая интерферометрическая энкодерная система лучше всего подходит для задач клиента.
