Maksimalus tikslumas: mikrometrų galvučių vaidmuo rankiniuose stakliuose

Jei dirbate su optika, surinkimo linijomis ar laboratoriniais įrenginiais, jau žinote tą jausmą. Pastūmėte rankenėlę per plauką. Stalas pasislenka tiek, kiek reikia. Suderinimas užsifiksuoja. Toks valdymas neatsiranda iš sėkmės. Jį suteikia mikrometro galvutė, esanti rankinio staliuko gale. Per pastaruosius 9 metus sukūrėme, išbandėme ir išsiuntėme tūkstančius padėties nustatymo sistemų. Vienas dalykas niekada nesikeičia: mikrometras yra siela...didelės raiškos rankinis staliukoPasirinkite tinkamą ir jūsųrankinis mikropozicionavimastampa lengva. Pasirink netinkamą ir visą dieną kovosi su dreifavimu, atšokiu ir grubiais žingsniais.

Šiame vadove gilinamasi į tai, kas svarbu. Palyginsime standartines ir diferencialines galvutes, apžvelgsime realų pluošto derinimo atvejį ir paaiškinsime, kaip teisingaimikrometro linijinis staliukotiesiogiai formuoja jūsų pakartojamumo rodiklius. Galiausiai tiksliai žinosite, ko ieškoti ir kada mums skambinti.

1 pav.: Daugiaašis rankinis linijinis staliuko paviršius su tiksliomis mikrometrų galvutėmis – pagrindinė sąsaja tarp pirštų galiukų ir submikroninio padėties nustatymo įtaiso.

Kodėl mikrometro galvutė apibrėžia rankinį mikropozicionavimą

Rankinio staliuko korpusas svarbus. Lygiagretumas, medžiaga, kryžminiai ritininiai guoliai – visa tai svarbu. Tačiau jūsų rankos niekada jų neliečia. Tai, ką jaučiate, yra mikrometras. Jis paverčia jūsų sukimąsi tiesiniu stūmimu. Tas stūmimas judina vežimėlį. Staliukas su puikia guolių konstrukcija, bet prastu mikrometru vis tiek jaus šiurkštumą. Jis peršoks. Atleidus staklių rankenėlę, jis slinks atgal.

Štai paprastas būdas apie tai pagalvoti:

● Rezoliucija= mažiausias judesys, kurį galite nuosekliai atlikti.

● Pakartojamumas= gebėjimas grįžti į tą pačią padėtį po kelių judesių.

● Jausmas= lygumas ir grįžtamasis ryšys po pirštų galiukais.

Visiems trims didelę įtaką daro mikrometro galvutė.didelės raiškos rankinis staliukoPaprastai mikrometro viduje naudojamas smulkesnis sriegio žingsnis arba diferencialinis mechanizmas. Standartiniame staliuko sriegis gali būti 0,5 mm žingsnio ir 10 μm gradacijos būgnelis. Taip gaunama 10 μm padala. Daugelyje laboratorijų tai tinka. Tačiau tokiose srityse kaip fotonika skirtumas tarp 10 μm ir 1 μm yra didžiulis. Tuomet reikia pagalvoti apie didesnį pritaikymą.

2 pav.: Mikrometro antgalis su smulkiomis gradacijos žymėmis – kiekviena padala žymi mažiausią laipsnišką judesį, kurį galite patikimai valdyti.

Dažnai klientams sakome: jei jaučiate mikrometro spragtelėjimus, galite valdyti judėjimą. Jei nejaučiate – tik spėliojate.

Kaip didelės skiriamosios gebos rankinis staliuko su mikrometro linijiniu stakliu gali pagerinti rankinio mikropozicionavimo pakartojamumą?

Šis klausimas paliečia daugelio inžinierių nerimo esmę. Atsakymas slypi trijuose aspektuose: sriegio kokybėje, būgno skiriamojoje geboje ir trinties valdyme.

Kai pasukate mikrometro antgalį antmikrometro linijinis staliuko, velenas stumia stacionarų vežimėlį. Kuo smulkesnis sriegis, tuo mažesnis tiesinis poslinkis vienam apsisukimo laipsniui. Įprastos standartinės galvutės žingsnis yra 0,5 mm. Vienas pilnas apsisukimas (360°) veleną pasislenka 0,5 mm. Jei antgalis turi 50 padalų, kiekviena linija lygi 10 μm. Tai yra teorinė skiriamoji geba. Tačiau tikrasis pakartojamumas retai būna toks tobulas. Jį mažina laisvumas, atakuojantis slydimas ir šiluminiai efektai.

Dabar apsvarstykite adidelės raiškos rankinis staliukoįrengtas diferencialiniu mikrometru arba tikslios standartinės galvutės pagalba. Diferencialinio mikrometro efektyvus žingsnis gali būti 0,025 mm arba net 0,01 mm vienam apsisukimui. Turint 50 padalų ant būgno, galite gauti 0,5 μm arba 1 μm vienam padalui. Tokiame lygyje jūsųrankinis mikropozicionavimaspakartojamumas gerokai pagerėja – dažnai nuo ±5 μm iki ±0,3 μm.

Štai kodėl. Stambesni sriegiai turi didesnį tarpą tarp išorinio ir vidinio sriegių. Šis tarpas sukuria ašinį laisvumą. Kai pakeičiate kryptį, velenas šiek tiek pajuda, prieš vėl įsijungiant. Tai yra laisvumas. Smulkaus žingsnio arba diferencialinis mikrometras sumažina šią negyvąją zoną. Mažiau negyvosios zonos, geresnis abiejų krypčių pakartojamumas. Galite stumdyti pirmyn ir atgal neprarasdami padėties.

Trinties valdymas yra tyliausias variklis. Pigesnėse mikrometrų galvutėse kartais naudojama paprasta spyruoklinė veržlė, kad sumažintų laisvumą. Iš pradžių veikia. Tačiau per šimtus ciklų dėl susidėvėjimo ji atsipalaiduoja. Geresnėse galvutėse naudojami tiksliai užlenkti sriegiai su kontroliuojamu išankstiniu įtempimu. Judėjimas išlieka sklandus ir pastovus. Jokių šuolių. Jokių poslinkių po užsifiksavimo. Mūsų 9 metų patirtis gaminant šiuos etapus patvirtina: pakartojamumo skirtumas tarp 30 USD kainuojančio mikrometro ir 200 USD kainuojančio diferencialo galvučių yra ne tik popieriuje. Svarbus ir tai, kiek kartų reikia iš naujo sulygiuoti.

Taigi, atsakymas į klausimą: A.didelės raiškos rankinis staliukokuris suporuoja tikslų, santūrų neigiamų atsiliepimųmikrometro linijinis staliukosuteikia jums tikslesnį valdymą, mažesnę nejautrumo zoną ir terminį stabilumą. Tai tiesiogiai sutvirtina jūsųrankinis mikropozicionavimaspakartojamumas nuo „pakankamai arti“ iki „tiksliai ten, kur palikote“.

Standartinis ir diferencialinis mikrometras didelės skiriamosios gebos rankiniams staliukams

Kai konstruojate ar perkate rankinę padėties nustatymo sistemą, susidursite su būtent tokiu palyginimu. Panagrinėkime tai be jokių rinkodaros nesąmonių.

Standartinė mikrometro galvutė yra tai, ką dauguma žmonių įsivaizduoja. Antgalis, graduota skalė, verpstė. Tai paprasta, prieinama ir plačiai prieinama. Daugeliui pramoninių tikrinimo įrenginių ar grubaus išankstinio lygiavimo to daugiau nei pakanka. Kiekvieną mėnesį tiekiame dešimtis jų klientams, kuriems reikia patikimų 10 μm žingsnių.

Diferencialinis mikrometras taiko visiškai kitokį metodą. Jame naudojami du koncentriniai varžtai su šiek tiek skirtingais žingsniais. Išorinis antgalis judina šiurkščią veržlę, o smulkusis antgalis reguliuoja antrąją diferencialinę veržlę. Grynasis judėjimas yraskirtumastarp dviejų žingsnių. Taigi, jei vienas sraigtas pasislenka 0,5 mm per aps., o kitas – 0,475 mm, santykinis judėjimas per aps. yra tik 0,025 mm. Tai 20 kartų tiksliau. Gaunate submikrono skiriamąją gebą be variklio, be sudėtingų pavarų dėžių. Tiesiog grynas mechaninis pranašumas.

3 pav.: Diferencialinio mikrometro galvutė su dviem koncentriniais antgaliais – du įstatyti varžtai sukuria daug smulkesnį efektyvų žingsnį nei kiekvienas varžtas atskirai.

Tačiau yra kompromisų. Žemiau esančioje lentelėje parodyta, ką mes išmatavome surinkdami ir išbandydami abu tipus, naudojamusrankinis mikropozicionavimasparaiškos.

Žvelgiant į skaičius, galima įžvelgti modelį. Standartasmikrometro linijinis staliukopuikiai tinka tais atvejais, kai 5 μm yra patogi riba.didelės raiškos rankinis staliukopastatytas aplink diferencialinį mikrometrą tampa tiksliu įrankiu submikronamsrankinis mikropozicionavimasPasirinkimas nėra absoliuti „geresnis“. Svarbu, ko reikalauja jūsų procesas. Paprastai klientams užduodame tris klausimus: kokia mažiausia jūsų taikinio lygiavimo tolerancija? Kaip dažnai keičiate kryptį reguliavimo metu? Ar jūsų aplinka dulkėta, ar švari? Remdamiesi tuo, rekomenduojame vieną ar kitą variantą. Jei nesate apsisprendę, susisiekite su mumis tiesiogiai. Mes siunčiame pavyzdinius specifikacijų lapus su realiais išmatuotais našumais, o ne tik katalogo numeriais.

Realus poreikis: šviesolaidinio pluošto derinimas, didelės skiriamosios gebos rankinis stalas

Panagrinėkime šiuos palyginimus konkrečiame scenarijuje. Nedaugelyje pritaikymų rankinis sustojimo etapas yra sudėtingesnis nei vienmodžio pluošto lygiavimas. Vienmodžio pluošto šerdies skersmuo yra apie 8–10 μm. Norint maksimaliai padidinti sujungimo efektyvumą, reikia sulygiuoti dviejų pluošto šerdis nežymiai. Vos 1 μm nesutapimas gali sumažinti sujungimo galią keliais procentais. Tai yra...Didelės skiriamosios gebos rankinis šviesolaidinio lygiavimo etapas.

4 pav.()pavyzdys)Daugiaašė pluošto lygiavimo pakopų sistema – jungiant vienmodžius pluoštus su 8–10 μm šerdimis, būtina submikrono skiriamoji geba.

Šiose konfigūracijose paprastai reikia kelių ašių: X, Y ir Z, o kartais ir posvyrio bei krypties keitimo. Kiekviena ašis turi judėti su submikrono skiriamąja geba ir po pakartotinių ciklų grįžti į tą pačią vietą. Čia niekas nepasitiki grubia stakle. Jums reikiadidelės raiškos rankinis staliukosu labai smulkiu žingsniu varžtais arba diferencialinėmis galvutėmis. Mikrometro linijinis paviršius tampa šviesos vairu. Mūsų klientai dažnai naudoja derinį: šiurkštųmikrometro linijinis staliukopradiniam padėčiai nustatyti, tada užfiksuokite ir tiksliai sureguliuokite diferencialiniu mikrometru toje pačioje platformoje. Rezultatas yra veikiantisrankinis mikropozicionavimassprendimas, galintis pasiekti 0,5 μm pakartojamumą be pjezoelektrinių pavarų.

Štai tipinė pluošto paleidimo bandymo seka:

1. Uždėkite pluoštus ant laikiklių, pritvirtintų prie rankinių stalų.

2. Naudokite grubų 10 μm skiriamąjį gebąmikrometro linijinis staliukokad pluošto galiukai būtų maždaug 20–30 μm atstumu.

3. Perjunkite į diferencialo varomą ašį ant aDidelės skiriamosios gebos rankinis šviesolaidinio lygiavimo etapas.

4. Lėtai optimizuokite X, Y ir Z ašis, stebėdami galios matuoklį.

5. Užfiksuokite mikrometrus. Išmatuokite sąveiką. Tada perkelkite staliuko padėtį į kitą pusę ir atgal, kad patikrintumėte pakartojamumą.

Esame matę nustatymų, kurrankinis mikropozicionavimasŠis metodas, naudojant aukštos kokybės galvutes, pasiekia sujungimo efektyvumo pakartojamumą iki 0,2 dB ciklo po ciklo. Tai galima palyginti su kai kuriomis motorizuotomis sistemomis, tačiau kainuoja ir yra daug sudėtingiau.

Jei dirbate su silicio fotonika, bangolaidžių zondavimu ar lazerinių diodų sujungimu, žinote šį šokį. Dažniausias nusivylimas yra dreifavimas po fiksavimo. Tai beveik visada lemia vidinis mikrometro sriegio atsipalaidavimas arba nepakankamas stovo vežimėlio standumas. Būtent todėl mes iš anksto įkrauname savo mikrometro laikiklius ir naudojame dvigubo bėgio skersinius ritininius kreipiklius. Papildomas standumas išlaiko...didelės raiškos rankinis staliukovisiškai nejuda po užrakinimo. Mūsų taikymo inžinieriai gali padėti jums suplanuoti reikiamą jūsų konkretaus šviesolaidžių masyvo arba V formos griovelių mazgo eigą, skiriamąją gebą ir apkrovą. Tiesiog susisiekite su mumis.

Į ką atkreipti dėmesį nustatant rankinį mikropozicionavimo etapą

Esant tokiai daugybei rinkoje esančių variantų, pravartu turėti kontrolinį sąrašą. Per 9 gamybos metus nustatėme keletą specifikacijų, kurios iš tikrųjų turi įtakos jūsų kasdieniam darbui. Kai kalbatės su tiekėju – nesvarbu, ar tai būtume mes, ar kažkas kitas – paprašykite šių skaičių.

1. Tikroji skiriamoji geba ir katalogo skiriamoji geba

Katalogo skiriamoji geba dažnai daro prielaidą apie idealias sąlygas ir be apkrovos. Paklauskite apie praktinę skiriamąją gebą – minimalų laipsnišką judesį, kurį galite patikimai valdyti. Standartiniammikrometro linijinis staliuko, tai paprastai yra 10 μm. Diferencialiniam stakliui – 0,5 μm arba geresnis.

2. Atgalinis smūgis ir histerezė

Tai svarbu, jei prie taikinio artėjate iš skirtingų krypčių. Visada reikalaukite abipusio pakartojamumo.rankinis mikropozicionavimasStalviršis su 2 μm laisvumu gali skambėti gerai, tačiau skaidulų lygiavime jis bus rodomas kaip pastovus poslinkis. Mes matuojame laisvumą kiekviename stovelyje ir įtraukiame jį į bandymo lapą.

3. Eigos tiesumas ir lygumas

Mikrometras judina vežimėlį. Jei tas vežimėlis svyruoja arba svyruoja, gaunamos Abbe paklaidos.didelės raiškos rankinis staliukoDėl prasto valdymo kampinis nuokrypis gali siekti 10 μm, o tai visiškai sugadina tikslią mikrometro skiriamąją gebą. Ieškokite kryžminių ritinėlių arba linijinių rutulinių guolių konstrukcijų, kurių specifikacija yra mažesnė nei 2 μm.

4. Terminis stabilumas

Jūsų ranka perduoda šilumą mikrometro korpusui. Per kelias minutes dėl šiluminio plėtimosi padėtis gali pasislinkti keliais mikronais. Tai ypač svarbu, kai atliekate ilgus lygiavimo darbus suDidelės skiriamosios gebos rankinis šviesolaidinio lygiavimo etapasNaudojame nerūdijančio plieno verpstes ir mažai plėtimosi pasižyminčias medžiagas, kad įprasto ciklo metu poslinkis būtų mažesnis nei 1 μm.

5. Užrakinimo mechanizmas

Paprastas šoninis fiksavimo varžtas, priveržus, gali pakreipti veleną ir pakeisti padėtį keliais mikronais. Tai didžiulis trūkumas tikslumo atžvilgiu.rankinis mikropozicionavimasGeresniuose stoteliuose naudojami spaustukai su įvorėmis arba galiniai užraktai, kurie nesukelia šoninių jėgų. Mielai paaiškinsime skirtumą; paprašykite mūsų techninės pastabos apie fiksavimo poslinkį.

Jei kuris nors iš šių punktų kelia klausimų dėl jūsų dabartinės sąrankos, nedvejodami susisiekite. Mes padedame inžinieriams atnaujinti esamus stovus geresnėmis mikrometrų galvutėmis, dažnai sutaupant jiems visiškai naujo stovo kainą.

Sistemos kūrimas: mikrometrinių linijinių platformų integravimas į jūsų sistemą

Asmuomikrometro linijinis staliukoyra tik viena dalis. Tikrose sistemose naudojami sukrauti stovai arba daugiaašės platformos. Vieną dalyką sužinojome anksti: stovo aukštis ir adapterio plokštės gali sumažinti tikslumą. Kiekviena sąsaja prideda tolerancijų. Jei X ir Y stovus sukrausite su atsilaisvinusiomis varžtų skylėmis, prarasite pakartojamumą tiesiai prie mechaninės sąsajos. Mes apdirbame savo tvirtinimo paviršius plokščiais ir kvadratiniais paviršiais kelių mikronų tikslumu. Mūsų surinkimo technikai varžtus priveržia nuosekliai, kad sumažintų įtempį.

5 pav.: Integruotas XY rankinis mikropozicionavimo stalas – apdirbti tvirtinimo paviršiai ir nuoseklus varžtų priveržimas sumažina ašių sujungimo paklaidą.

Dėl daugiaašiodidelės raiškos rankinis staliukosurinkimas, apsvarstykite šį metodą:

● Norėdami užtikrinti vienodą pojūtį, skirtingose ​​ašyse naudokite to paties tipo mikrometrą.

● Mikrometro antgalį sulygiuokite stačiu kampu su pavaros plokštele, kad išvengtumėte šoninės apkrovos.

● Iš anksto šiek tiek apkraukite sceną, viršydami įprastą apkrovą, kad guoliai nusistovėtų.

● Prieš kritinį lygiavimą atlikite apšilimo ciklą: 10 pilnų judesių. Taip paskirstysite tepalą ir stabilizuojate temperatūrą.

Prie kiekvienos siuntos pridedame trumpą diegimo vadovą. Tačiau, tiesą sakant, 10 minučių skambutis su mūsų palaikymo komanda gali gerokai sutrumpinti integravimo laiką. Jūs gaunate 9 metų problemų sprendimo naudą ir jums nereikės iš naujo atrasti įprastų klaidų.

Kodėl svarbi 9 metų scenos gamybos patirtis

Rankinius ir motorizuotus tiksliuosius stakles gaminame nuo 2015 m. Per tą laiką matėme, kaip mados ateina ir praeina, ir kas iš tikrųjų veikia tikrose gamybos aikštelėse. Pigios mikrometrų galvutės susidėvi. Plastikiniai būgnai blunka. Fiksavimo varžtai slysta. Tai dalykai, kuriuos supranti tik po tūkstančių vienetų išbandymo lauke. Šiandien mikrometrų komponentus perkame iš specializuotų apdirbimo partnerių, kurie atitinka mūsų tolerancijas – sriegio apvalumas yra 0,001 mm tikslumu, būgno žymėjimo tikslumas patvirtintas lazeriu.didelės raiškos rankinis staliukoplatformų, kiekvieną įrenginį surenkame ir išbandome lazeriniu interferometru. Gaunate tikruosius našumo duomenis, o ne tik bendrinius pažadus.

Mūsų kataloge pateikiamas visas asortimentasrankinis mikropozicionavimassprendimai: vienos ašies eiga nuo 13 mmmikrometro linijinis staliukoNuo įrenginių iki 6 ašių lygiavimo platformų fotonikos pakuotėms. Sandėlyje turime standartinius modelius ir galime pritaikyti judėjimo, tvirtinimo schemas arba su vakuumu suderinamas versijas. Jei nesate tikri, kuri konfigūracija tinka jūsų pritaikymui, rašykite mums el. paštu arba skambinkite. Nemokamai parengsime greitą eskizą ir specifikacijų pasiūlymą.

Greita sprendimų lentelė mikrometro linijiniam staliuko pasirinkimui

Lygindami variantus, naudokite šią lentelę. Ji pagrįsta tuo, ko paprastai reikia mūsų klientams.

Ši lentelė yra atskaitos taškas. Jūsų tikslūs reikalavimai gali būti greitis, apkrova ar užimamas plotas. Jei parašysite mums žinutę, galėsime atsiųsti jums išsamų pasirinkimo vadovą.

Dar keli žodžiai apie rankinio mikropozicionavimo techniką

Net ir geriausididelės raiškos rankinis staliukoneužmaskuos prastos technikos. Pateikiame keletą praktinių patarimų, kuriais dalijamės klientų mokymų metu:

● Visada artėkite prie taikinio iš tos pačios krypties. Tai panaikina atoveiksmį.

● Neuždėkite visos rankos ant mikrometro; pirštu ir nykščiu valdykite jį lengvai. Kūno šiluma perduodama greitai.

● Po įjungimo (jei variklis) arba po palietimo leiskite platformai termiškai stabilizuotis 5–10 minučių.

● Reguliariai valykite mikrometro veleno galiuką ir pavaros kilimėlį izopropilo alkoholiu. Dulkių dalelės gali veikti kaip mažytės spyruoklės.

● Užrakinant stebėkite padėties rodmenis. Jei jie šokinėja, vadinasi, jūsų spynos mechanizmas stumia sceną. Galime pasiūlyti modifikuotas spynas.

Šie maži įpročiai gali padidinti jūsų duomenų pakartojamumą 0,5–1 μm.rankinis mikropozicionavimassąranka. Tai skiria gerą operatorių nuo puikaus.

Pakalbėkime apie jūsų kitą projektą

Jei skaitote tai, tikriausiai šiuo metu ant savo stalo yra pozicionavimo iššūkis. Galbūt po pietų jūsų dabartinė darbo vieta pasislenka. Galbūt statote naują bandymų stendą ir jums reikia...Didelės skiriamosios gebos rankinis šviesolaidinio lygiavimo etapastai nesugadins jūsų derliaus. Mielai apie tai išgirstume.

Štai ką gausite dirbdami su mumis:

● 9 metų patirtis rankinių ir motorizuotų scenų srityje.

● Tiesioginis gamintojo kainodaros nustatymas – projektuojame, apdirbame ir surenkame patys.

● Faktinės interferometro bandymų ataskaitos su kiekvienudidelės raiškos rankinis staliuko.

● Greitas pritaikymas: pasirinktiniai tvirtinimo modeliai, eigos ir vakuumo parinktys.

● Inžinierių, statančių scenas, teikiama parama po pardavimo.

Mes jau padėjome laboratorijoms integruotisrankinis mikropozicionavimaskvantinės optikos, silicio fotonikos, lazerinio apdorojimo ir biomedicininių prietaisų derinimo sistemos. Nėra per mažo projekto. Žinios, kurias sukaupėmemikrometro linijinis staliukopasirodymas yra jūsų pokalbiui.

Parašykite mums el. laišką, paskambinkite į mūsų biurus arba užpildykite trumpą užklausos formą mūsų svetainėje. Nurodykite mums reikiamą kelionės, apkrovos ir tikslinės skiriamosios gebos dydį. Mes rekomenduosime sceną arba individualų sprendimą, atitinkantį jūsų biudžetą ir techninius poreikius. Nesvarbu, ar jums reikia vieno standarto...mikrometro linijinis staliukoarba daugiaašis diferencialasdidelės raiškos rankinis staliuko, mes pasirūpinsime, kad gautumėte tokį tikslumą, kokio tikitės.

Kartu maksimaliai padidinkime jūsų tikslumą.