Linijinio stovo svyravimo ir žingsnio klaidų šalinimas daugiaašėse sistemose

Ar kada nors sukūrėte naują daugiaašę sistemą, įjungėte vaizdo kamerą, pradėjote judesių seką ir stebėjote, kaip vaizdas be jokios aiškios priežasties išsiblaško? O galbūt pastebėjote, kad lazerinio mikroapdirbimo pjovimo kokybė keičiasi visame darbo plote, nors galios ir greičio nustatymai išliko tie patys. Kaltininkas dažnai slypi akivaizdoje: mažos kampinės paklaidos, vadinamos svyravimu ir polinkiu.

Šios klaidos atrodo slaptos. Jos ne visada sukelia pavojaus signalus. Jos lėtai mažina jūsų proceso ribą, kol dalys pradeda gesti tikrinant. Kaip tiksliųjų stočių gamintojas, turintis daugiau nei devynerius metus patirties gamyklų grindyse, matėme, kaip ši istorija klostosi šimtuose projektų. Mūsų tikslas – padėti jums tai įveikti – ne remiantis vadovėlinėmis teorijomis, o praktiniais, vietoje atliekamais trikčių šalinimo metodais.

Ir mes atsakysime į dažniausiai užduodamą klausimą:„Kaip galiu efektyviai sumažinti linijinės scenos svyravimus ir pašalinti žingsnio paklaidas savo daugiaašėje linijinės scenos sistemoje?“Išgerkite kavos. Panagrinėsime tai žingsnis po žingsnio.

Kas iš tikrųjų yra tiesinės scenos svyravimo ir aukščio klaidos?

Apibrėžimus paprastinkime. Jūs sumontuojate platformą, kad krovinys būtų perkeltas iš A į B tiesia linija. Realiame pasaulyje vežimėlis ne tik juda tiesiai. Jis taip pat šiek tiek siūbuoja. Šis siūbavimas skirstomas į tris kampinius judesius:

Pikis:vežimėlis pakrypsta aukštyn arba žemyn kaip sūpynės (sukasi aplink Y ašį).

Kursas:Vežimėlis pasisuka į kairę arba į dešinę (sukasi aplink Z).

Ritinys:vežimėlis sukasi aplink važiavimo ašį (sukasi aplink X).

Kai žmonės kalba apielinijinis scenos svyravimas, jie paprastai apibūdina polinkio ir nukrypimo nuo krypties derinį – judesį, dėl kurio jūsų detalė jaučiasi lyg linkčiotų ir svyruotų savo trajektorija. Daugumai daugiaašių krūvių polinkio komponentas yra labiausiai pažeidžiamas, nes gravitacija ir konsolinės apkrovos nuolat traukia vežimėlį žemyn.

Įsivaizduokite mikrodozavimo adatą, pritvirtintą prie Z ašies. Jei po ja esantis XY staliuko paviršius turilinijinis scenos svyravimasVos 40 mikroradianų spinduliu adatos galiukas gali vertikaliai judėti daugiau nei 4 mikronus. To pakanka 10 mikronų pločio klijų juostelei užtepti. Ir tai tik viena ašis. Kai sudedate dvi ar tris, paklaidos greitai kaupiasi.

Kodėl daugiaašės sistemos mažas klaidas paverčia didelėmis problemomis

Vienos ašies staliuko žingsnio specifikacija gali būti 20 lanko sekundžių. Duomenų lape tai įspūdinga. Tačiaudaugiaašis linijinis stacionarusDėl krūvos viskas susipainioja. Apatinė scena pasvyra, ir tas pasvirimas tampa sisteminiu viršuje sumontuotos scenos poslinkiu. Jei viršutinė scena turi savo polinkio paklaidą, gauname dvigubą smūgį. Mes tai vadiname krovimo klaida ir todėl dviejų ašių sistema dažnai veikia blogiau nei atskirų jos scenos specifikacijų suma.

Gantry tipo daugiaašiame steke apatinės ašies žingsnio paklaida tampa sisteminiu kiekvienos virš jos sumontuotos ašies poslinkiu.

Štai tikras pavyzdys iš mūsų surinkimo salės:

Matote, skaičiai ne tik sumuojasi – jie susijungia su apkrova ir momento svirtimis. Būtent todėltono klaidų trikčių šalinimasadaugiaašis linijinis stacionarusreikia žiūrėti į visą krūvą, o ne tik į atskiras ašis.

Žingsnis po žingsnio klaidų šalinimas

Kai klientas kreipiasi į mus dėl vibracijos problemos, vadovaujamės patikrinta seka. Ji veikia nepriklausomai nuo to, ar turite mūsų, ar kitų scenarijus. Štai praktinis metodas:

1. Pirmiausia išmatuokite, niekada nespėkite

Jums reikia bazinės linijos. Lazerinis interferometras yra idealus, bet tinka ir elektroninis nivelyras arba autokolimatorius. Nubraižykite kampinę paklaidą per visą kiekvienos ašies, sumontuotos tiksliai taip, kaip ji yra jūsų įrenginyje, eigą. Užrašykite nuolydį ir posūkį nuo viršūnės iki įdubos. Nepraleiskite šio žingsnio – tai neleis jums vytis šešėlių.

2. Patikrinkite tvirtinimo paviršių

Tai yra pagrindinė priežastislinijinis scenos svyravimaskuriuos matome lauke. Jei jūsų pagrindinė plokštė nėra plokščia, plokščią staliuko dalį pritvirtinate prie išlenkto paviršiaus, taip iškraipydami guolių takelius. Šiek tiek atlaisvinkite tvirtinimo varžtus ir po staliuko dalimi pakiškite tarpumatiką. 5 mikronų tarpinė po vienu kampu gali sumažinti žingsnio paklaidą perpus. Naudokite tarpinę arba nugramdykite paviršių.

3. Pažvelkite į savo apkrovą ir perkrovos momentą

Kiekvienas etapas turi vardinę momento apkrovą (Nm). Jei jūsų naudingoji apkrova yra toli išsikišusi, sverto efektas sukuria žemyn nukreiptą momentą, su kuriuo guoliai nuolat kovoja. Išmatuokite atstumą nuo vežimėlio centro iki įrankio masės centro. Padauginkite šį skaičių iš svorio. Jei šis skaičius viršija etapo specifikaciją, pamatysitelinijinis scenos svyravimaspadidėja esant apkrovai. Ištaisykite tai pridėdami atsvarą arba perkeldami krovinį arčiau.

4. Išankstinio įkrovos reguliavimas

Skersinių ritinėlių platformoms ir rutulinių guolių kreipiančiosioms reikalingas tinkamas išankstinis įtempimas, kad būtų pašalintas vidinis laisvumas. Laikui bėgant, dėl susidėvėjimo šis išankstinis įtempimas sumažėja, ir vežimėlis pradeda mikroskopiškai siūbuoti. Daugelyje platformų yra reguliavimo varžtas arba ekscentrinis kumštelis. Priveržkite jį mažais žingsneliais, stebėdami variklio pavaros srovę (motorizuotoms platformoms) arba stūmimo jėgą (rankinėms). Norite, kad pasipriešinimas šiek tiek padidėtų, bet sklandžiai. Po reguliavimo iš naujo išmatuokite žingsnio paklaidą. Ji turėtų pastebimai sumažėti.

5. Išvalykite ir apžiūrėkite kanalus

Nešvarumai naikina tikslumą. Žmogaus plauko dydžio dalelė, įstrigusi guolio žiede, tam tikrame judesio taške gali sukelti staigų žingsnio svyravimą. Nuimkite dangčius, nuvalykite bėgius nepūkuotu skudurėliu su tirpikliu ir vėl sutepkite rekomenduojamu tepalu. Jei stove naudojami sukryžiuoti ritinėliai, patikrinkite, ar narvas nestringa. Esame matę, kad paprastas valymas išsprendžia 30 % problemų.linijinis scenos svyravimasproblemas akimirksniu.

6. Ortogonalumas steke

Jei jūsų X ir Y ašys nėra idealiai stačiakampės, Y ašis kils arba smuks, kai X judės, o tai atrodo kaip viršutinės ašies žingsnio paklaida. Norėdami patikrinti tvirtinimo kampą tarp ašių, naudokite tikslų kampainį ir indikatorių. Atlaisvinkite varžtus, švelniai bakstelėkite, kad sulygiuotumėte, ir vėl priveržkite žvaigždės formos raštu. Šis vienas žingsnis dažnai išsprendžia skirtingo kampinio sujungimo paslaptį.linijinis scenos svyravimasskirtingose ​​kelionės koordinatėse.

Štai trikčių šalinimo atmintinė, skirta greitam peržiūrai:

Geraitono klaidų trikčių šalinimasyra 80 % metodas ir 20 % įrankiai. Laikykitės sekos ir išsiaiškinsite pagrindinę priežastį.

Kryžminių ritinėlių ir rutulinių guolių linijinių pakopų palyginimas svyravimo ir žingsnio charakteristikoms

Anksčiau ar vėliau kiekvienas, konstruojantis tiksliąją sistemą, susiduria su svarbiu pasirinkimo klausimu. Tai klasikaKryžminių ritinėlių ir rutulinių guolių linijinių pakopų palyginimas svyravimo ir žingsnio charakteristikomsdiskusija. Nėra vieno atsakymo, tinkančio visiems. Panagrinėkime tai remdamiesi tuo, ką išmatavome savo surinkimo stenduose per 9 metus.

Kryžminių ritinėlių etapaiV formos griovelyje naudojami cilindriniai voleliai. Jie pasiekia linijinį kontaktą, o tai reiškia didesnį standumą ir iš esmės mažesnes kampines paklaidas.Rutuliniai guoliai su linijiniais kreiptuvaisNaudokite recirkuliacinius kamuoliukus su taškiniu kontaktu. Jie greitesni, lengviau įveikia ilgesnę eigą, bet turi šiek tiek mažesnį kampinį standumą.

Kryžminio volelio etapas	Rutulinių guolių vadovas

Kad tai būtų konkretu, pateikiame palyginimą, pagrįstą tipiniais mūsų gaminių asortimento etapais (eiga 100 mm, korpuso plotis 60 mm):

Jei jūsų procesas reikalauja kuo griežčiaulinijinis scenos svyravimasvaldymas – tarkime, optinio derinimo ar patikros srityje – kryžminis volelis yra labai populiarus. Mes dažnai skatiname puslaidininkių specialistus rinktis kryžminį volelį.daugiaašis linijinis stacionarusdėl šios priežasties sukrauti. Tačiau jei jums reikia įveikti pusės metro atstumą dideliu greičiu su 15 kg naudingąja apkrova ir galite programinėje įrangoje nustatyti bei kompensuoti kampines paklaidas, tikslus rutulinis guolis yra puikus pasirinkimas.

Svarbiausia yra suderinti technologiją su realiu klaidų biudžetu, o ne vien vaikytis prasčiausių specifikacijų popieriuje.

Trijų pagrindinių programų realaus pasaulio pataisymai

Įgyvendinkime tai praktiškai. Štai kaiplinijinis scenos svyravimasir trijose sudėtingose ​​srityse išryškėja – ir yra išsprendžiamos – tono klaidos.

Puslaidininkių plokštelių apžiūra

ĮPuslaidininkių plokštelių patikrinimas, adaugiaašis linijinis stacionarusrastruoja plokštelę po mikroskopo objektyvu. Fokusavimo gylis gali būti mažesnis nei 1 mikronas. Jei staliuko žingsnis yra 30 lanko sekundžių, plokštelės paviršius skenavimo metu pasislenka keliais mikronais. Dėl to vaizdai tampa neryškūs ir lieka nepastebėtų defektų.

Mūsų inžinieriai paprastai sprendžia šią problemą sugriežtindami ortogonalumą, sumažindami Abbe poslinkį (objektyvą pastatydami tiesiai virš judančio vežimėlio) ir pasirinkdami sukryžiuotų volelių stovus, kurių išmatuotas žingsnis yra mažesnis nei 15 lanko sekundžių. Taip pat rekomenduojame apšilimo ciklą, kad prieš atliekant patikrinimus būtų stabilizuotas šiluminis deformavimas. Vienas klientas sumažino defokusavimo paklaidas 40 % vien pakoregavęs tvirtinimo pagrindo plokštumą.

Lazerinis mikroapdirbimas

Įlazerinis mikroapdirbimas, spindulio kampas yra svarbus. Jei pjovimo metu staliuko kampas pakrypsta, įpjova platėja, o kraštai tampa smailėjantys. Bendradarbiavome su medicinos prietaisų gamintoju, kuris atsisakė stentų dėl nevienodos pjovimo kokybės visame darbo plote.

Pramoninis lazerinio pjovimo įrenginys su atvirais linijiniais kreipiančiaisiais bėgiais – žingsnio paklaida portalo ašyse tiesiogiai lemia smailėjančias įpjovas ir nepastovų pjovimo gylį visame darbiniame plote.

Jų XYdaugiaašis linijinis stacionarusturėjo nekoreguotą 45 lanko sekundžių žingsnio paklaidą, veikiant konsolinei apkrovai. Perjungę į platesnį skersinių volelių stalą, kurio momento įvertinimas yra 3 kartus didesnis, ir naudodami programinę paklaidos kompensaciją likusioms 10 lanko sekundžių, jie sumažino pjovimo nuokrypį iki tolerancijos ribų. Daugiau jokių atliekų.linijinis scenos svyravimasProblema iš tikrųjų buvo akimirkos sukeltas smūgis.

Automatinis optinis lygiavimas

Įautomatinis optinis lygiavimasNaudojant fotoninius lustus, bandote sujungti šviesą su submikrono tikslumu. Jei jūsų stacionarioji platforma svyruoja 50 lanko sekundžių, sujungimo efektyvumas sumažėja ir lygiavimo algoritmas sugaišta laiko ieškodamas.

Tikslus rankinis linijinis staliuko paviršius, sumontuotas ant optinės maketo – šviesolaidžių sujungimo ir fotoninio lygiavimo nustatymai priklauso nuo mechaninio stabilumo, trunkančio mažiau nei lankinė sekundė, kad paieškos algoritmas būtų greitas ir kartojamas.

Mūsų lygiavimo platformos klientai paprastai pageidauja vieno skaitmens lanko sekundės svyravimo. Jie naudoja kryžminius voleliusdaugiaašis linijinis stacionarusmazgai su integruotu pjezoelektriniu tiksliu reguliavimu ir gamykloje kalibruotais paklaidų žemėlapiais. Viena mūsų remiama laboratorija integravo mūsų rankinius kryžminių volelių stovus su pjezoelektriniais pavaromis ir pasiekė 3 kartus greitesnį derinimo ciklą vien dėl to, kad pagrindinis mechaninis svyravimas buvo pakankamai mažas, kad sumažintų paieškos sritį.

Greiti priežiūros įpročiai, kurie padeda išlaikyti mažą svyravimą

Kai jūsų sistema įjungta, keli paprasti įpročiai neleis svyravimams vėl atsirasti:

Valykite bėgelius kiekvieną mėnesį.Naudokite izopropilo alkoholį ir nepūkuotą servetėlę.

Pakartotinai sutepkite pagal grafiką.Tinkamo tepalo ieškokite mūsų vadove. Per daug tepalo yra taip pat blogai, kaip ir per mažai.

Patikrinkite išankstinį įtempimą kas šešis mėnesius.Mes tai darome savo demonstraciniuose įrenginiuose.

Kasmet priveržkite tvirtinimo varžtus.Vibracija juos atpalaiduoja, o garso aukščio paklaida padidėja.

Šie veiksmai trunka kelias minutes, bet sutaupo valandastono klaidų trikčių šalinimasvėliau.

Kada turėtumėte su mumis susisiekti

Kartaislinijinis scenos svyravimasProblema slypi giliau. Galbūt naudingoji apkrova yra per sudėtinga, kad būtų lengva ją atsverti. Galbūt jums reikia specialios pakopos su nestandartiniu guolių išdėstymu. O galbūt tiesiog nesate tikri, ar klaida kyla iš pakopos, ar iš konstrukcijos.

Štai kur mūsų komanda gali padėti. Mes daugiau nei devynerius metus projektavome rankines ir motorizuotas tikslaus suderinimo platformas. Mes ne tik parduodame jums detalės numerį. Mes aptariame jūsų apkrovos sąlygas, judėjimo seką, tikslumo tikslą ir rekomenduojame...daugiaašis linijinis stacionarussistema, kuri veikia nuo pirmos dienos. Mūsų gaminių asortimentas apima viską – nuo ​​paprastų rankinių kryžminių volelių slydimų iki visiškai automatizuotų XYZθ stekų su valdiklio integracija.

Jei grumiatės sulinijinis scenos svyravimasir per daug laiko praleidžianttono klaidų trikčių šalinimas, parašykite mums žinutę arba paskambinkite mūsų programų inžinieriams. Tikriausiai jau esame išsprendę panašų iššūkį ir mielai pasidalinsime savo žiniomis.

Apibendrinant

Svyravimo ir žingsnio klaidosdaugiaašis linijinis stacionarussistemos yra įprastos, bet jos nėra vudu. Jos kyla iš išmatuojamų, pataisomų dalykų: tvirtinimo plokštumos, išankstinio įtempimo, konsolinių apkrovų, guolių būklės ir krūvos geometrijos. Dirbkite matavimais pagrįstu metodu.tono klaidų trikčių šalinimasseka, pasirinkite tinkamą kreipiamųjų technologijų technologiją (atminkiteKryžminių ritinėlių ir rutulinių guolių linijinių pakopų palyginimas svyravimo ir žingsnio charakteristikomskompromisas) ir išlaikykite savo etapus paprastomis rutinomis. Jūsų procesas – arPuslaidininkių plokštelių patikrinimas,lazerinis mikroapdirbimasarbaautomatinis optinis lygiavimas– atsidėkos didesniu derliumi ir trumpesnėmis prastovomis.

Tikimės, kad šis vadovas padės jums aiškiai pasirinkti kelią į priekį. Ir atminkite, jei kada nors savęs paklausite,„Kaip galiu efektyviai sumažinti linijinės scenos svyravimus ir pašalinti žingsnio paklaidas savo daugiaašėje linijinės scenos sistemoje?“– turite partnerį, kuris į šį klausimą atsakinėja jau beveik dešimtmetį. Pabandykime, kad jūsų judesys veiktų būtent taip, kaip turėtų.