Якщо ви відкриєте координатно-вимірювальну машину, систему перевірки AOI або каскад для напівпровідникових пластин, ви побачите складну оптику, кодери та системи керування рухом, які виконують видиму роботу. Під усім цим, спокійно виконуючи не менш важливу невидиму роботу, зазвичай знаходиться гранітна основа.
База – це не просто платформа - Це частина системи вимірювання
Спокусливо думати про основу машини як просту структурну опору, схожу на ніжку столу. У точному обладнанні це неточно. База безпосередньо впливає на:
Гасіння вібрації - наскільки швидко завади (від будівлі, власних двигунів машини, пішохідного руху поблизу) розсіюються, а не передаються в зону вимірювання чи процесу.
Термічна стабільність - наскільки стабільно монтажна поверхня зберігає свою геометрію під час коливань температури.
Тривала -стабільність розмірів - незалежно від того, чи опорні поверхні, на які покладається машина для калібрування, залишаються вірними протягом багатьох років експлуатації.
Граніт має хороші показники за всіма трьома параметрами завдяки своїм природним{0}}властивостям амортизації вібрації, низькому та передбачуваному тепловому розширенню та стійкості до повзучості під тривалим навантаженням - якості, які важко зрівняти зі зварними сталевими конструкціями, які можуть розвивати внутрішню напругу та поступово деформуватися з часом.
Де гранітні основи з’являються в точному обладнанні
Виробництво напівпровідників іоглядове обладнання. На етапах обробки пластин, літографічному-суміжньому обладнанні та інструментах для перевірки часто використовується граніт як основа для XY-столів і лінійних моторних платформ, де необхідна повторюваність позиціонування-нанометрового рівня, а будь-яка-вібрація, викликана базою, безпосередньо знижує продуктивність.
Координатно-вимірювальні машини (КВМ). Гранітна основа ШМ служить стабільною системою відліку, відносно якої вимірюється положення зонда. Будь-яке згинання або дрейф у цій основі безпосередньо перетворюється на невизначеність вимірювання для кожної частини, яку перевіряє машина.
Оптичні та лазерні вимірювальні системи. Таке обладнання, як прилади для вимірювання двовимірних зображень, системи вимірювання контурів і фемтосекундні/пікосекундні лазерні системи, залежить від стабільного оптичного шляху -, тобто основа, що підтримує оптику, має протистояти як вібрації, так і температурному дрейфу.
AOI (автоматизований оптичний контроль) і промислові системи КТ. Ці системи перевіряють із великим збільшенням, де навіть суб-мікронна вібрація може розмити результати зображення або створити хибні дефекти.
Лінійні моторні платформи та випробувальне обладнання для ходових гвинтів/направляючих. Граніт забезпечує плоску стабільну поверхню переміщення для компонентів лінійного руху, які перевіряються або калібруються, оскільки будь-яка нерівність поверхні буде неправильно сприйнята як дефект компонента.
Нові програми. У нових галузях промисловості -, включаючи обладнання для перевірки виробництва акумуляторів і машини для нанесення перовскітного покриття -, також застосовуються гранітні основи, оскільки ці процеси вимагають дедалі жорсткіших позиційних допусків під час виробництва.
Чому виробники обладнання віддають перевагу граніту замість сталі чи чавуну
Сталеві та чавунні основи все ще використовуються в багатьох-машинах загального призначення, і з поважних причин - вони економічно-ефективні та їх легше інтегрувати з певним монтажним обладнанням. Але для обладнання, де суб-мікронна повторюваність має значення, три практичні проблеми підштовхують виробників до граніту:
Сталеві основи можуть зберігати залишкову напругу від зварювання або лиття, яка повільно розслаблюється протягом місяців або років, непомітно змінюючи геометрію навіть без будь-якої зміни зовнішнього навантаження.
Коефіцієнт теплового розширення сталі значно вищий, ніж у граніту, що робить сталеві основи більш чутливими до звичайних коливань заводської температури.
Чавунні та зварні сталеві конструкції зазвичай гасять вібрацію менш ефективно, ніж щільний природний камінь, тобто більше залишкової вібрації досягає чутливих компонентів.
Практичний посібник для розробників обладнання
Коли ви визначаєте гранітну основу для нового обладнання, відповідні змінні, які слід чітко визначити з постачальником, включають:
Необхідний ступінь площинності та паралельності
Потрібні максимальні-розміри окремої деталі (для більших платформ інколи потрібне постачання від постачальників із потужним-обладнанням для подрібнення та транспортування)
Схеми монтажних отворів і будь-які вимоги до інтеграції п-підшипників або вакуумних-патронів
Умови навколишнього середовища, в яких працюватиме готове обладнання, тому теплову поведінку можна належним чином врахувати
Виправлення цих деталей на етапі проектування дозволяє уникнути дорогої переробки пізніше, оскільки гранітна основа, як правило, є одним із компонентів, які складніше модифікувати після остаточної обробки та калібрування.
FAQ
З: Чи можна гранітні основи використовувати в мобільному або польовому обладнанні, а не лише в стаціонарних лабораторних установках? Так, хоча вага стає фактором дизайну. Щільність граніту є перевагою для стабільності, але є компромісом для портативності, тому польове обладнання часто використовує менші гранітні компоненти ретельного розміру, а не повномасштабні-платформи.
З: Чи потребують гранітні основи особливого поводження під час транспортування та встановлення? Так - граніт, незважаючи на його міцність при стиску, може бути вразливим до відколів країв і ударних навантажень під час транспортування. Відомі постачальники зазвичай використовують спеціальну упаковку й удар-індикаторну упаковку для прецизійних-компонентів.
З: Як інженери перевіряють, чи гранітна основа не змістилася після встановлення? Загальною практикою є повторна -перевірка площинності та рівня за допомогою електронного рівня або автоколіматора після встановлення основи на-майданчику, оскільки поверхня встановлення та умови кріплення можуть відрізнятися від середовища, де було виконано оригінальне калібрування.