Kui avate koordinaatide mõõtmismasina, AOI kontrollisüsteemi või pooljuhtplaatide staadiumi, leiate nähtavat tööd kogenud optika, kodeerijad ja liikumisjuhtimissüsteemid. Kõige selle all, tehes vaikselt sama tähtsat nähtamatut tööd, on tavaliselt graniidist alus.
Baas ei ole lihtsalt platvorm - See on osa mõõtmissüsteemist
On ahvatlev pidada masina alust lihtsaks konstruktsiooniliseks toeks, mis sarnaneb lauajalaga. Täppisseadmete puhul pole see täpne. Alus mõjutab otseselt:
Vibratsioonisummutus - kui kiiresti häired (hoonest, masina enda mootoritest, lähedalasuvast liiklusest) hajuvad, mitte ei kandu üle mõõtmis- või protsessitsooni.
Soojusstabiilsus - kui järjekindlalt hoiab paigalduspind temperatuuri kõikumisel oma geomeetriat.
Pikaajaline-mõõtmete stabiilsus - kas võrdluspinnad, millele masin kalibreerimisel tugineb, jäävad paika ka aastate jooksul.
Graniit toimib kõigis kolmes osas hästi tänu oma loomulikele vibratsiooni-summutavatele omadustele, madalale ja prognoositavale soojuspaisumisele ning püsikoormusele vastupidavusele -, mida on raske sobitada keevitatud teraskonstruktsioonidega, mis võivad tekitada sisemist pinget ja aja jooksul järk-järgult kõverduda.
Graniidist alused täppisseadmetes
Pooljuhtide tootmine jaülevaatusseadmed. Vahvlite käitlemise etapid, litograafia{1}}külgnevad seadmed ja kontrolltööriistad kasutavad sageli graniiti XY-laudade ja lineaarsete mootoriplatvormide alusena, kus nanomeetri-tasemel positsioneerimise korratavus on vajalik ja mis tahes baasi-indutseeritud vibratsioon võib saagikust otseselt vähendada.
Koordinaatide mõõtmismasinad (CMM). CMM-i graniidist alus toimib stabiilse võrdlusraamina, mille suhtes sondi asukohta mõõdetakse. Iga selle aluse paindumine või triivimine tähendab otseselt mõõtemääramatust iga masina poolt kontrollitava osa puhul.
Optilised ja lasermõõtesüsteemid. Sellised seadmed nagu kahe-kujutise mõõteriistad, kontuuride mõõtmise süsteemid ja femtosekundilised/pikosekundilised lasersüsteemid sõltuvad stabiilsest optilisest teest -, mis tähendab, et optikat toetav alus peab vastu pidama nii vibratsioonile kui ka termilisele triivile.
AOI (automaatne optiline kontroll) ja tööstuslikud CT-süsteemid. Need süsteemid kontrollivad suure suurendusega, kus isegi sub-mikroniline vibratsioon võib pilditulemusi hägustada või luua valede defektide näidud.
Lineaarsed mootoriplatvormid ja juhtkruvide/juhikute testimisseadmed. Graniit annab tasase ja stabiilse liikumispinna testitavatele või kalibreeritavatele lineaarse liikumise komponentidele, kuna mis tahes pinna ebakorrapärasust loetakse komponendi defektiks.
Arenevad rakendused. Uuemad tööstusharud -, sealhulgas patareide tootmise kontrolliseadmed ja perovskiitkatmismasinad -, on samuti kasutusele võtnud graniidist alused, kuna need protsessid nõuavad tootmise ajal järjest rangemaid positsioonitolerantse.
Miks kasutavad seadmetootjad terase või malmi asemel graniiti
Terasest ja malmist aluseid kasutatakse endiselt paljudes üldotstarbelistes{0}}masinates ning mõjuval põhjusel - on need kulutõhusad- ja lihtsamini integreeritavad teatud kinnitusriistvaraga. Kuid seadmete puhul, mille korratavus on alla -mikroniline, sunnivad kolm praktilist probleemi tootjaid graniidi poole:
Terasest alused võivad säilitada keevitamise või valamise jääkpinge, mis kuude või aastate jooksul aeglaselt lõdvestub, nihutades geomeetriat peenelt isegi ilma välise koormuse muutumiseta.
Terase soojuspaisumise koefitsient on tunduvalt kõrgem kui graniidil, muutes terasalused tavaliste tehase temperatuurikõikumiste suhtes tundlikumaks.
Malm- ja keevitatud teraskonstruktsioonid summutavad vibratsiooni tavaliselt vähem tõhusalt kui tihe looduskivi, mis tähendab, et tundlike komponentideni jõuab rohkem jääkvibratsiooni.
Praktiline märkus seadmete projekteerijatele
Uue seadme graniidist aluse määramisel on asjakohased muutujad, mida tarnijaga selgelt määratleda, hõlmavad järgmist:
Nõutav tasasuse ja paralleelsuse hinne
Vajalikud maksimaalsed üksik{0}}tüki mõõtmed (suuremate platvormide puhul on mõnikord vaja hankida tarnijad, kellel on raske{1}}lihvimis- ja käsitsemisseadmed)
Paigaldusaukude mustrid ja kõik õhk{0}}laagrite või vaakum-padruni integreerimise nõuded
Keskkonnatingimused, milles valmis seade töötab, nii et soojuslikku käitumist saab õigesti arvesse võtta
Nende detailide õigeks saamine projekteerimisetapis väldib hilisemat kulukat ümbertöötamist, kuna graniidist alus on tavaliselt üks keerulisemaid komponente, mida pärast lõplikku töötlemist ja kalibreerimist muuta.
KKK
K: Kas graniidist aluseid saab kasutada mobiilsetes või väliseadmetes, mitte ainult fikseeritud laboripaigaldistes? Jah, kuigi kaal muutub disaini kaalutluseks. Graniidi tihedus on stabiilsuse eelis, kuid kaasaskantavuse kompromiss, nii et väliseadmed kasutavad sageli väiksemaid, hoolikalt läbimõõduga graniidikomponente, mitte täis-platvorme.
K: Kas graniidist alused nõuavad saatmisel ja paigaldamisel erilist käsitsemist? Jah, - graniit võib hoolimata oma survetugevusest olla transpordi ajal haavatav servade lõhenemise ja põrutuskoormuse suhtes. Tuntud tarnijad kasutavad täppisklassi komponentide jaoks tavaliselt kohandatud kaste ja põrutus{2}}indikaatori pakendeid.
K: Kuidas insenerid kontrollivad, et graniidist alus pole pärast paigaldamist nihkunud? Levinud tava on{0}}tasasuse ja loodi uuesti kontrollimine elektroonilise loodi või automaatse kollimaatoriga pärast aluse paigaldamist-, kuna paigalduspind ja paigaldustingimused võivad erineda keskkonnast, kus algne kalibreerimine tehti.