Graniidist õhk-laagrisüsteem ühendab täppis-töödeldud graniidist masinaaluse ja mitte-kontaktse õhu-kandetehnoloogia, et luua nõudlikele seadmetele sujuv ja korratav liikumine. Pooljuhtide tootmises, optilises metroloogias, koordinaatide mõõtmises, lasertöötluses ja kõrge eraldusvõimega{5}}kontrollis võib see arhitektuur aidata vähendada hõõrdumist, kulumist, osakeste teket ja liikumishäireid.
Põhimõte on arusaadav: surveõhk moodustab liikuva kandepinna ja ülitäpse juhtpinna vahele õhukese kile. Liikuv element pigem hõljub kui veereb või libiseb mehaanilises kontaktis. Kuid süsteemi jõudlus sõltub palju enamast kui laagrist endast. Graniidi võrdluspind, konstruktsioonilahendus, õhuvarustus, paigaldusviis, puhtuse kontroll, liikumisajam ja metroloogia strateegia mõjutavad lõpptulemust. Õhk-kandeastmeid kasutatakse tavaliselt seal, kus hõõrdumiseta liikumine, suur sirgus, stabiilne kiirus ja korratav positsioneerimine on olulised.
Seadmete ehitajate jaoks pole võtmeküsimus ainult õhklaagri kasutamine. See on see, kas kogu graniidist-ja-õhk-kandesüsteem on loodud tegeliku rakenduse jaoks.
Kuidas graniidist õhk{0}}laagrisüsteem töötab
Graniidist õhk{0}}laagrisüsteem koosneb üldiselt atäppis graniidist alusvõi juhttee, õhk-laagrikelk, juhitav õhuvarustus, ajamisüsteem, asendi tagasiside ja konstruktsioonikoost, mis toetab kasulikku koormust.
Graniitmasina alus toimib stabiilse geomeetrilise võrdlusalusena. Selle täpselt{1}}töödeldud pind tagab raja, mille kohal kelk liigub. Surveõhk juhitakse õhku-kandva elemendi kaudu, tekitades õhukese õhukile, mis eraldab liikuva kelgu graniidist pinnast.
Kuna tavatöö ajal ei puutu kokku veereva elemendiga-, saab lava vältida mitmeid tavapäraste mehaaniliste juhikutega seotud efekte:
- Mehaaniline hõõrdumine liikumise ajal
- Libisemiskäitumine madalal{0}}kiirusel
- Kulumine, mis on põhjustatud otsesest veeremisest või libisemisest
- Määrdeainega{0}}seotud saaste asjakohastes keskkondades
- Kontaktmehhanismidega seotud pöördumishäired ja hüsterees
- Mehaanilise kokkupuute põhjustatud osakeste teke
Õhklaagrid võivad kasutada erinevaid õhu{0}}jaotuspõhimõtteid, sh ava-põhist ja poorset-kandja kujundust. Poorsetes-kandja laagrites läbib suruõhk poorses materjalis palju väikeseid teid, et luua hajutatud õhkpadi. See võib sõltuvalt laagri konstruktsioonist tagada ühtlasema rõhuvälja kogu laagripinnal kui piiratud arv eraldi toitepunkte.
Tüüpiline graniidist õhk{0}}laagrite liikumissüsteem võib sisaldada ka otseajami lineaarmootoreid ja tagasiside andmiseks optilisi koodereid või laserinterferomeetreid. Tulemuseks võib olla suure jõudlusega-platvorm skaneerimiseks, mõõtmiseks, plaatide kontrollimiseks, täppistranspordiks või optiliseks positsioneerimiseks.
Miks kasutatakse graniiti võrdlusstruktuurina?
Õhuvahe{0}}õhklaagrisüsteemis on äärmiselt väike. Seetõttu peab juhtpind olema stabiilne, sile ja geomeetriliselt kontrollitud. Isegi väikesed kõrvalekalded kohalikus tasasuses, õmblustes, pinna seisundis või paigalduse joonduses võivad mõjutada õhuvahe käitumist, liikumise sujuvust, sirgust ja korratavust.
Täppisgraniiti valitakse sageli konstruktsiooni- ja võrdlusmaterjaliks, kuna sellel on mitmeid kasulikke omadusi ülitäpsete rakenduste jaoks:
| Valikutegur | Tähtsus õhk{0}}laagrisüsteemis | Disaini kaalumine |
|---|---|---|
| Pinna tasasus | Toetab ühtlast õhuvahe{0}}käitumist | Laagri konstruktsiooni alusel defineerige tasapinnalisus ja lokaalne tasasus |
| Sirgus | Mõjutab lineaarset{0}}liikumise täpsust | Juhtrööpa või juhiku tugipindade juhtimine |
| Vibratsiooni summutus | Aitab piirata optiliste ja metroloogiliste protsesside häireid | Hinnake kogu alust, tugiraami, põrandat ja isolatsioonisüsteemi |
| Mõõtmete stabiilsus | Toetab pikaajalist-geomeetrilist järjepidevust | Kaaluge töökeskkonda ja termoregulatsiooni |
| Korrosioonikindlus | Aitab kontrollitud tööstuslikus ja puhtas keskkonnas | Vaadake üle keemiline kokkupuude ja puhastusprotsess |
| Mitte{0}}magnetiline käitumine | Võib olla kasulik tundlike instrumentide puhul | Kinnitage tegelikud anduri ja täiturmehhanismi nõuded |
| Sisesta integratsioon | Võimaldab paigaldada mootoreid, koodereid, siinid, katteid ja kinnitusi | Määrake sisestuskohad ja tugipunktide viited varakult |
| Suur{0}}vormingu võimalus | Toetab pikka reisi ja mitme{0}}telje konfiguratsioone | Kontrollige töötlemis-, käsitsemis- ja kontrollivõimet |
UNPARALLELED® kasutab täppis- ja stabiilsusrakenduste jaoks suure-tihedusega musta graniiti, mille tihedus on ligikaudu 3100 kg/m³. Materjal valitakse osana terviklikust tootmisprotsessist, mis hõlmab toor-kivi valimist, töötlemist, täppislihvimist, sisestuste integreerimist, kontrolli ja kokkupanekut.
Graniit ei taga automaatselt{0}}õhklaagrisüsteemi edukat toimimist. Toe paigutust, laadimisprofiili, liikuvat massi, täiturmehhanismi valikut, aluse geomeetriat, temperatuuritingimusi ja juhi{2}}pinna kvaliteeti tuleb hinnata koos. Õhk-laagrite tootjad märgivad konkreetselt, et arvesse tuleb võtta juhtpinna-pinnaviimistlust, kohalikku tasasust ja õmblusi, kuna need mõjutavad tööõhuvahet ja laagrite jõudlust.
Graniidist õhklaagrite tüüpilised rakendused
Graniidist õhk{0}}laagrisüsteeme kasutatakse tavaliselt seal, kus sujuv, kontaktivaba liikumine ja väga stabiilne geomeetria on olulisemad kui lihtne mehaaniline vastupidavus või madalad algkulud.
Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:
- Pooljuhtplaatide kontrollimise ja{0}}käitlemise seadmed
- Optiline metroloogia ja{0}}kõrge eraldusvõimega nägemise kontroll
- Koordinaatmõõtemasinad ja täppismõõtesüsteemid
- Lasertöötlus- ja laserkiire{0}}positsioneerimisseadmed
- Tööstuslikud CT ja röntgeni{0}}kontrollisüsteemid
- AOI süsteemid ja elektroonilised{0}}komponentide kontrolliplatvormid
- Täpsed skaneerimisseadmed
- Lame{0}}ekraani ja fotoonika tootmisseadmed
- Teaduslikud instrumendid ja uurimisplatvormid
- Õhk-laagrid XY astmed, XY-teetasüsteemid ja mitme-teljega liikumissõlmed
CMM-süsteemides on sondi sujuva ja korratava liikumise toetamiseks pikka aega kasutatud õhklaagreid. Need aitavad vähendada liikumistakistust ja ümberpööramisefekte, mis võivad mõõtmistulemust segada. Nendes süsteemides on levinud ka graniidist tööpinnad ja struktuursed viited, kuna need pakuvad stabiilseid ja täpseid{2}}töödeldud tugipunkte rakiste, mõõtmismahtude ja liikuvate struktuuride jaoks.
Pooljuhtrakenduste puhul võib graniidist õhk{0}}kandeplatvorm toetada vahvlilava, kaamerasüsteemi, optilist moodulit või kõrge-eraldusvõimega skaneerimissõlme. Graniidist alus muutub võrdlustasandiks; õhklaagrid tagavad hõõrdumiseta juhtimise; lineaarmootor tagab liikumise; ja kooder või interferomeeter kontrollib asukohta.
Tehniline näide: optiliste plaatide kontrollimise platvorm
Kaaluge seadmete tootjat, kes töötab välja optilise plaadi{0}}kontrollimasina. Süsteem vajab XY platvormi, et liigutada vahvlit või kujutispead sujuvalt üle suure tööala. See sisaldab suure eraldusvõimega kaamerat,
Paljude tööstusautomaatika rakenduste jaoks võib piisata tavapärasest{0}}veerlaagrist. Kui aga kontrolliprotsess on tundlik madala-kiirusega liikumise häirete, vibratsiooni, osakeste tekke või kiiruse pulsatsiooni suhtes, võib insenerimeeskond hinnata õhku-kandvat arhitektuuri.
Selles näites võib graniidist masina alus sisaldada:
- Kaks täpset juhtpinda{0}}õhklaagrikelgu jaoks
- Tasasus{0}}kontrollitud võrdlusalad optiliste moodulite jaoks
- Keermestatud sisestused lineaarsete{0}}mootorimagneti radade või mähiste jaoks
- Kodeerija-skaala kinnituspinnad
- Kaabli{0}}marsruutimise kanalid ja kaitsekatted
- Tugipinnad montaaži joondamiseks
- Liidesed jalgade tasandamiseks või vibratsiooni{0}}isolatsioonikinnitusteks
- Täppispinnad vahvlipadrunile või vaakumkinnitusseadmele
Alus ei tohiks olla kujundatud ainult XY ümbrikust. Tarnija peab mõistma kasulikku koormust, liikuvat massi, kiirendusprofiili, juhikute vahekaugust, nõutavat geomeetrilist täpsust, tugipunkte, keskkonnatingimusi ja soovitud kontrollidokumente.
See on ka koht, kus kohandatud graniidist masina alus erineb tavalisest graniidist pinnaplaadist. Masinabaas peab integreerima funktsionaalsed liidesed, säilitades samal ajal liikumissüsteemi jaoks vajalikud kriitilised geomeetrilised pinnad.
Seadmeehitajate valikutegurid
Graniidist õhk{0}}laagrilahenduse valimisel peaksid seadmete tootjad hindama järgmisi valdkondi juba projekteerimisprotsessi alguses.
Õhuvarustus ja puhtus
Õhklaagrid vajavad puhast ja stabiilset suruõhu{0}}varustust. Niiskus, õli, osakesed või rõhu kõikumine võivad mõjutada jõudlust ja saastada tundlikke seadmeid. Õhu-ettevalmistussüsteem tuleks määratleda liikumisplatvormi osana, mitte käsitleda tagantjärele.
Nõutavat õhukvaliteeti, filtreerimist, rõhu stabiilsust, torustike paigutust, jälgimismeetodit ja reageerimist õhu{0}}varustuse katkestele tuleks arutada õhulaagrite tarnija ja süsteemiintegraatoriga.
Pinnakvaliteet ja kohalik geomeetria
Graniidist juhttee pind peab vastama valitud õhklaagri tasasuse, sirguse ja pinna{0}}viimistluse nõuetele. Vastuvõetav nõue sõltub laagri tüübist, suurusest, eelkoormuse lähenemisest, töövahest, koormusest ja käigupikkusest.
Näiteks märgitakse õhk{0}}laagrite tarnija juhistes, et kohalikku tasasust laagri all tuleb arvestada kavandatud õhupilu suhtes ning võimaluse korral tuleks juhiku õmblusi üldiselt vältida.
Koormus- ja liikumisprofiil
Õhk-laagrisüsteem peab olema konstrueeritud staatilise koormuse, liikuva koormuse, raskuskeskme-muutuste-, kiirenduse, aeglustuse ja võimalike teljeväliste jõudude jaoks. Kerget optilist moodulit toetav platvorm võib vajada erinevat konstruktsiooni kui rasket vahvli{5}}käsitsemissõlme või tööstuslikku CT alamsüsteemi kandev platvorm.
Koorma tee peaks olema vaba liikuvast kasulikust koormast läbi kelgu ja laagrite graniitkonstruktsiooni ning lõpuks masina tugedesse ja põrandasse.
Aluse suurus ja tootmisvõimsus
Suured graniitkonstruktsioonid nõuavad spetsiaalset materjalikäsitlust, lihvimisseadmeid, metroloogiat, tõste planeerimist ja ekspordipakendit. UNPARALLELED®-il on kaks tootmisrajatist, mille pindala on ligikaudu 200 000 m², koos toor-toorkivi laopinnaga ligikaudu 20 000 m².
Selle suur{0}}komponentide võimekus hõlmab detaile kuni umbes 100 tonni, pikkusega 20 m, laiusega 4000 mm ja paksusega 1000 mm, olenevalt komponendi konstruktsiooni- ja protsessinõuetest. See võimalus toetab suure -formaadiga täppisgraniidist komponente seadmete ehitajatele, kes vajavad pikka liikumist, laia tööpinda või mitmeteljelisi konstruktsioonikooste.
Kontrollimise ja vastuvõtmise kriteeriumid
Enne tootmise alustamist peaksid tarnija ja klient kokku leppima, millised pinnad on kriitilised, kuidas neid mõõdetakse, millist tugisüsteemi kasutatakse ja millist ülevaatusaruannet nõutakse.
UNPARALLELED® kasutab Mahri, Mitutoyo, WYLERI, Renishaw ja teiste tunnustatud tarnijate kontrolliseadmeid. Selle mõõteseadmeid toetab kalibreerimise jälgitavus ning kliima-kontrollitud niiskus-kontrollitud tootmis- ja ülevaatusalad aitavad toetada täppistöötlust ja mõõtmistööd.
Kui õhklaagrid ei pruugi olla parim valik
Õhklaagrid on suure võimekusega, kuid ei ole automaatselt õige lahendus iga täppismasina jaoks.
Veereva-elemendi juhttee või mõni muu masina-baasarhitektuur võib olla sobivam, kui rakendus eelistab kõrget põrutustaluvust, lihtsustatud toimimist, väiksemat esialgset eelarvet, vähem nõudlikku õhukvaliteeti või suurt kandevõimet ilma üli-sujuda, madala hõõrdumiseta{3}}liikumiseta.
Õhk-laagrisüsteemid võivad vajada hoolikamat projekteerimist saastetõrje, õhuvarustuse, pinnakaitse ja paigaldamise osas. Nende väärtus on kõige tugevam seal, kus jõudluse eelised-, nagu sujuv kiiruse juhtimine, kõrge korratavus, vähenenud kulumine, väike osakeste teke või ülitäpne geomeetria-toetavad otseselt seadme kaubanduslikke ja tehnilisi nõudeid. Õhk-kandeplatvorme kasutatakse tavaliselt sellistes rakendustes nagu metroloogia, pooljuhtide tootmine, optilised süsteemid ja täppisskaneerimine, kuna need rakendused võivad õigustada täiendavaid disaini- ja tööjuhtimisseadmeid.
Õige valik peaks põhinema süsteemi kogunõuetel, mitte ainult materiaalsel eelistusel.
Taotlege kohandatud graniidist õhk{0}}laagrilahendust
Kõrge jõudlusega-õhk-laagrisüsteem algab stabiilsest ja täpselt valmistatud vundamendist. Graniit on struktuurne võrdlusalus, kuid edu sõltub materjali valiku, täppispindade, sisetükkide, liikumiskomponentide, õhuvarustuse, metroloogia ja lõpliku montaaži integreerimisest.
UNPARALLELED® toodab täppisgraniidist komponente, graniidist õhk{0}}kandekonstruktsioone, graniidist metroloogilisi aluseid, CMM-i graniidist aluseid ja kohandatud graniidist masinaaluse lahendusi pooljuhtseadmetele, optilistele kontrollisüsteemidele, laserplatvormidele, mõõteseadmetele ja tipptasemel-automaatikale.
Meie kvaliteedipoliitika on selge: "Täppisäri ei saa kunagi olla liiga nõudlik." Samuti võtame klientidele otsese kohustuse: "Ei petta. Ei mingit varjamist. Ei mingit eksitamist."
Palun saatke meile oma joonised, tolerantsid, mõõtmed, laadimistingimused, õhk{0}}laagri konfiguratsioon, liikumisnõuded ja rakenduse üksikasjad. Meie insenerimeeskond võib teie projekti üle vaadata ja pakkuda kohandatud pakkumist täppisgraniidist komponentide ja graniidist õhk{2}}laagrikoostude jaoks.