A mozgásvezérlés művészete és tudománya iránt elkötelezett Aerotech vállalat a Renishaw sokoldalú, nagy pontosságú lézerinterferométeres elven működő útmérőit használja orvosi tárgyasztalaihoz.
Az egyesült államokbeli Aerotech főként nagy pontosságú pozícionáló asztalairól, tárgyasztalairól és rendszereiről ismert. A vállalat 1970-es megalakulása óta nagy elkötelezettséggel és lelkesedéssel fejleszti precíziós mozgásvezérlő megoldásait ipari, kormányzati és tudományos területeken tevékenykedő ügyfelei számára. Ügyfeleik kivétel nélkül olyan vállalatok, amelyek meglehetősen magas elvárásokat támasztanak a precíziós berendezések iránt. Az Aerotech ezeket az igényeket is képes maradéktalanul kielégíteni, hála az olyan mozgásvezérlő megoldásainak, melyek már az útmérők szintjén is képesek a mérési bizonytalanságok kiiktatására.
A Renishaw-val való együttműködésük eredménye egy olyan kompakt, mégis nagy pontosságú útmérő, ami kis méretéből adódóan lehetővé teszi a precíziós méréseket. A megoldásnak köszönhetően a tervezők közelebb tudták helyezni lézerinterferométeres útmérő rendszert magához a mérési ponthoz, ezzel nagymértékben minimalizálták a precíziós gépek mérési bizonytalanságát.
Kép forrása: Aerotech
Háttér
Az Aerotech ma az egyetlen magántulajdonban lévő, globálisan működő, mérnöki fókuszú mechatronikai cég. A cég tárgyasztalait számos, nagy pontosságú alkalmazáshoz használják: ipari robotokban, a száloptika és fotonika területén, felügyeleti rendszerekben, szerszámgépekben, összeszerelési folyamatokban, félvezető berendezésekben, orvosi komponensek lézeres megmunkálásában, mikromegmunkálásban és az elektronikai gyártás területén. A cég mottója: “Elkötelezve a mozgás tudománya iránt”, amit az ügyfelek rendszeresen próbára is tesznek. “Ügyfeleink nagy pontosságot igényelnek és olykor meglehetősen szigorú követelményeket támasztanak,” – mondja el William Land, az Aerotech üzletfejlesztési vezetője. “Természetesen vannak iparági követelményeink, de sokszor ügyfél-specifikus előírásokat kapunk. A mai piacok ellátása során pedig elengedhetetlen, hogy ezeknek is meg tudjunk felelni.”
Minden projekt egyedi
Az Aerotech megrendeléseinek jelentős részét a nagy pontosságú, magas átmenő teljesítményű, személyre szabott mozgásvezérlő rendszerek teszik ki. Megoldásaikat ezért nagyrészt olyan folyamatokhoz használják, amikben kulcsfontosságú a mérési bizonytalanságok minimalizálása.
A mérések pontosságát számos tényező ronthatja: környezeti változások, hőtágulás, az optikai elemek minősége, vagy éppen a visszacsatolás során keletkező zaj. Az egyik legnagyobb, mérési bizonytalanságot eredményező probléma – az Abbe-eltolás – azonban megkerülhető a megfelelő útmérő kialakítással.
Az Abbe elv kimondja, hogy egy mérőberendezés konstrukciójában a munkadarab mérendő mérete és az osztásos mérce egy egyenesbe kell, hogy essen. Konstrukciós kényszerből adódóan azonban ez nem mindig teljesíthető, ilyenkor lép fel az Abbe-eltolás vagy Abbe hiba.
Jelen esetben az Abbe-eltolás mértékét a mérendő pont és az útmérő közti távolság határozza meg: minél messzebb kerül a szenzor a mérendő ponttól, annál nagyobb a mérési bizonytalanság. Sok gyártó, a méretből vagy tervezői kényszerből adódóan az útmérőt mélyen beleülteti tárgyasztalaiba, ez azonban növeli a távolságot a mért pont és a mérendő pont között. Egy kompakt útmérőt közelebb lehet helyezni a mérendő ponthoz, a mérés pontossága azonban még így sem mindig garantált.
“Hogy mindezt kiküszöböljük, egy RLE20 interferometrikus elven működő lézeres enkódert használunk, ami egyrészt egyenletes minőséget biztosít, másrészt lehetővé teszi, hogy a mért pont és a mérendő pont a lehető legközelebb kerülhessenek egymáshoz,” – árulja el Land. “A Renishaw útmérők mérési tengelyei névlegesen metszik a kamera tengelyét a mérési pontban. Így gyakorlatilag nulla az eltolási távolság a lézer mérendő pontja és a ténylegesen mért pont között. Az RLE kompakt lézerfejek tervezési rugalmasságot biztosítanak, megfelelő stabilitás mellett.”
Kép forrása: Renishaw
Kicsi, egyszerű, pontos
Egyszerű rendszer architektúrájuknak és pontosságuknak köszönhetően a Renishaw útmérők számos előnyt kínálnak. Az Aerotech által használt RLE20-DX-DG egy kétutas homodin, interferometriás lézeres útmérő 10 nm-es elérhető felbontással. Az interferométeres lézeres technológia esetében a hullámhossz jelenti a mérőeszköz alapegységét. A hullámhossz-stabilitás ebből kifolyólag közvetlen összefüggésben áll a mérési ismételhetőséggel. A Renishaw által használt lézercsöveket a Nemzeti Fizikai Laboratórium (NPL) hitelesítették, ezzel biztosítva, hogy megfeleljenek a hullámhossz-stabilitási szabványoknak.
Kép forrása: Renishaw
Land szerint az Aerotech technikusai akár helyszínre is vihetik az útmérőket. “A könnyű beállítás és használat lehetővé teszi, hogy magunkkal vigyük ezeket az eszközöket, ha újra kell kalibrálnunk egy gépet. Az olvasófej és tulajdonképpen az egész rendszer méretéből adódóan a technikusok csak berakják őket egy tokba és elviszik az üzembe, hogy házon belül végezhessék a kalibrálást,” – teszi hozzá Land.
Megfelelő hozzávalókkal a jobb termékekért
A legtöbb ügyfélnek, a szenzorok elhelyezéséhez és teszteléséhez pontos mozgásvezérlőkre van szüksége. A szenzorok sokszor nagy precíziót igénylő alkalmazásokhoz kellenek; interferométerekhez, autokollimátorokhoz, felügyelőrendszerekhez vagy antennákhoz. Ezeken a területeken kulcsfontosságú a precíziós mérés folyamatos fejlesztése, amit a vállalatok az Aerotech-től várnak el.
Az Aerotech ezért olyan partnereket keres, akik képesek átadni tudásukat az ügyfeleknek, kiegészítik azok képességeit és nagy teljesítményű automatizációs megoldásokat kínálnak ezekhez a magas igényű alkalmazásokhoz. “A Renishaw útmérőkkel sikerül folyamatosan meghaladni ügyfeleink specifikációit,” – mondja el Land. “Filozófiánk a kiemelkedő mozgásvezérlő rendszerek építésében a szintén kiváló alkatrészek tervezésével, gyártásával és vásárlásával kezdődik. Igyekszünk a kategóriájában legjobb élményt nyújtani ügyfeleinknek, a technológiai fejlődés területén elért folyamatos sikereink egy részét pedig az olyan cégeknek köszönhetjük, mint a Renishaw.”
ForrásRenishaw