Оптик тохируулгын зөв гарын авлагын шугаман үе шатыг хэрхэн сонгох вэ

Сонсооч, хэрэв та хэзээ нэгэн цагт зүгээр л зогсохгүй байгаа лазерын цэгийг хөөж үдээс хойш өнгөрөөж байсан бол та асуудлыг аль хэдийн мэдэж байгаа. Энэ нь ховор тохиолдолд лазер юм. Энэ нь ховор тохиолдолд толь юм. Арван тохиолдлын есөд нь бүх зүйл бэхлэгдсэн байдаг. Хэврэг үе шат, бага зэрэг гуйвуулга, таны мэдээгүй зарим нэг хариу үйлдэл - гэнэт таны оптик тохируулгын тохиргоо бухимдлын дасгал болж хувирдаг. Бид эдгээр зүйлсийг есөн жил гаруй хугацаанд хийж байгаа тул бид бүгдийг нь харсан. Та тохируулгын ажилд зориулж гарын авлагын шугаман үе шат сонгохдоо үнэндээ юу чухал болохыг авч үзье. Хоосон зүйл байхгүй. Зүгээр л бидний өдөр бүр утсаар хүмүүст хэлдэг зүйлс.

## Эхлээд: Хайрцаг дотор юу байгаа вэ?

Би тээвэрлэлтийн хайрцгийг хэлж байгаа юм биш. Гялалзсан товчлууртай хөнгөн цагаан блокийг хэлж байна. Гараар ажилладаг шугаман шат нь энгийн харагдаж байна. Гэхдээ дотор нь нэлээд ухаалаг зүйл хийж байна.

### Тийм ээ, гэхдээ шугаман үе шат хэрхэн ажилладаг вэ?

Шугаман шат хэрхэн ажилладаг вэ гэж та гайхаж байж магадгүй юм. Энэ бол тэнэг асуулт биш. Өдөр тутмын хувилбар нь энд байна: та микрометрийг эргүүлэхэд тэр шураг нь чаргыг жижиг төмөр замын дагуу түлхдэг. Гол нь утасны өнцөг юм. Ердийн нарийн шураг нь 0.5 мм-ийн өнцөгтэй байдаг. Тиймээс нэг бүтэн эргэлт нь чаргыг хагас миллиметрээр урагшлуулдаг. Одоо тэр микрометрийн гол нь ихэвчлэн 50 жижиг шугамтай байдаг. Энэ нь нэг шугам нь 10 микронтой тэнцүү гэсэн үг юм. Энэ нь цаасны зузааны аравны нэг орчим юм. Таны гар 10 микроныг мэдрэхгүй ч шат нь мэдрэх боломжтой. Ингэж л та зүйлсийг гараар тэгшилдэг.

Холхивч бол түүхийн нөгөө тал нь юм. Сайн тайзнууд нь хөндлөн гулдмай холхивч ашигладаг - V хэлбэрийн ховилоор хөндлөн огтлолцож, өнхрдөг жижиг цилиндрүүд. Тэдгээр нь хатуу, гөлгөр бөгөөд хажуу тийшээ хөдөлдөггүй. Хэрэв та чиглэлээ өөрчлөхөд "чимээ" мэдрэх юм бол энэ нь урвуу цохилт юм. Өндөр нарийвчлалтай оптик шатанд бид эдгээр холхивчийг урвуу цохилт 2 микроноос доош болтол нунтаглаж, урьдчилан ачаалдаг. Та үүнийг анзаарахгүй. Таны цацраг мэдээж анзаарахгүй.

## Таны хөлрөх ёстой үзүүлэлтүүд

Гялгар өгөгдлийн хуудсыг түр зуур мартаарай. Оптик тохируулгын тохиргоог хийж байх үед таван орон нь таныг аз жаргалтай байх уу эсвэл үсээ зулгаах уу гэдгийг урьдчилан таамаглаж байна.

### 1. Аялал: Өөртөө үнэнч бай

Би 150 мм-ийн шат дамжлагад захиалга ирэхийг харсан, гэхдээ 15 мм-ийн шат дамжлага шаардлагатай байсан. Илүү их аялах нь илүү аюулгүй сонсогдож байна, тийм үү? Тийм биш. Илүү урт шат, илүү том талбай, илүү уян хатан байдал, илүү их мөнгө. Таны оптик кабелийг боолттой байрлалаас нь хамгийн хол хөдөлгөх шаардлагатайг тооцоол. Аюулгүй байдлын үүднээс 20% нэмнэ үү. Энэ бол таны тоо. Шилэн кабелийн 90%-ийн хувьд 25 мм-ийн гарын авлагын шугаман шат хангалттай.

### 2. Ачаалал: Энэ бол зөвхөн жин биш

Каталог дээрх тоо нь "20 кг төвийн ачаалал" гэж бичсэн байна. Гайхалтай. Гэхдээ таны камер 70 мм өндөр багана дээр байрладаг. Тэнд өлгөөтэй байгаа тэр жин нь хөшүүргийн гар үүсгэдэг. Энэ нь тэрэгийг мушгихыг оролддог. Бидний дүрэм: хэрэв таны ачаалал тайзны гадаргуугаас 40 мм-ээс дээш байвал багтаамжийг хоёр дахин бууруул. Тэр "20 кг" тайз бодит ертөнцөд 10 кг тайз болсон. Үүнийг төвлөрүүлж, нам байлга.

### 3. Шулуун байдал ба тэгш байдал

Шулуун гэдэг нь тайз хөдөлж байхдаа зүүн эсвэл баруун тийш эргэлдэхгүй гэсэн үг юм. Хавтгай гэдэг нь дээш доош эргэлдэхгүй гэсэн үг юм. Дүрс мэдрэгч эсвэл том цацрагийн хувьд жижиг хазайлт таныг хөнөөхгүй. Нэг горимт шилэн кабелийн холболтын хувьд тэд мэдээж чадна. Өндөр нарийвчлалтай оптик тайз нь 25 мм-ийн хөдөлгөөн тутамд 2 µm-ээс доош шулуун байдлыг танд өгөх болно. Энэ бол 5 µm шилэн кабелийн цөмийг аз жаргалтай байлгадаг тоо юм.

### 4. Өнцгийн алдаа: Чимээгүй цацрагийн алуурчид

Өнцөгт жижиг хэлбэлзэл. 100 мм-ийн хөшүүргийн гар дээрх 100 микрорадиан алхам нь таны цацрагийг 10 µм-ээр хөдөлгөдөг. 3 µм горимын талбартай долгион хөтлүүрийн хувьд энэ нь бүрэн алдагдал юм. Сайн үе шатууд нь эдгээрийг 50 µрадаас доош үзүүлэлттэй байдаг. Үнэхээр сайн үе шатууд нь 20 µрадаас доош үзүүлэлттэй байдаг. Энэ бол маркетингийн чимээ биш - энэ бол геометр юм.

### 5. Урвуу нөлөө ба давтагдах чадвар

Товчлуурыг 8.00 болгож эргүүлнэ үү. Буцаагаад унтраа. Дахин 8.00 болгож очно уу. Ялгаа нь таны нэг чиглэлтэй давтагдах чадвар юм. Бат бөх гарын шугаман үе шат үүнийг ±2 µм дотор хадгалдаг. Хоёр чиглэлтэй давтагдах чадвар - та ухрах үед - илүү хэцүү байдаг. Урвуу цохилт энд л байдаг. Бид нарийвчлалын шугамууд дээр өөрсдийнхийгөө 3 µм-ээс бага байлгадаг. Хэрэв таны тохируулга нь урагш хойш их хэмжээний тохируулга шаарддаг бол энэ тоог хайгаарай.

Бидний үйлдвэрлэж, тээвэрлэдэг зэрэглэлийн талаарх энгийн мэдээллийг энд оруулав.

Та үүнийг хэрхэн зохицуулж болохыг харж болно: үзүүлэлтүүд нь нягт байх тусам аяллын хугацаа богино байх болно. Физикийн шинжлэх ухаан үүнээс татгалзахгүй. Хэрэв танд үнэхээр 20 мкрад алхамтай 150 мм аяллын зай хэрэгтэй бол бид үүнийг захиалгаар хийж болно, гэхдээ энэ нь стандарт эд анги биш юм. Бидэнтэй холбогдоорой.

## Замын салаа: Механик ба Мотортой Шугаман Шат

Бид энэ асуултыг долоо хоногт дор хаяж гурван удаа авдаг. Механик эсвэл моторт шугаман шат - аль замаар явах ёстой вэ? Борлуулалтын танилцуулгыг алгасъя.

### Гараар хийсэн шугаман шат нь таныг ухаалаг харагдуулах үед

- Та төсөв хязгаарлагдмал байна. Сайн механик хурдны хайрцагтай төхөөрөмж 30-500 долларын үнэтэй. Хөтлөгчтэй мотортой тэнхлэг нь 1000 доллар ба түүнээс дээш үнэтэй.

- Та үүнийг нэг удаа тавиад зүгээр орхино. Цацрагаа өглөөний 9 цагт төвлөрүүлж, тайзыг түгжиж, туршилтуудыг бүтэн өдөржин хийнэ. Дуусна.

- Танд цахилгааны чимээ шуугиан хэрэггүй. Пикоампер дохиотой фотодиодууд нь PWM моторын хөтлөлтийг үзэн яддаг.

- Та тоос сорогч эсвэл цэвэр өрөөнд ажилладаг. Гар аргаар хийх үе шатууд нь тоос сорогч бэлтгэхэд хамаагүй хялбар байдаг. Хий бага ялгаруулдаг, кабельгүй.

- Та мэдрэмжийг хүсч байна. Би техникчид зөвхөн хурууны өндгийн мэдрэмжээр хамгийн дээд холболтыг олж байгааг харсан. Энэ нь сейф хагалахтай адил юм. Ямар ч график хэрэглэгчийн интерфэйс үүнийг өгдөггүй.

### Хэзээ үнэхээр моторт дугуйгаар явах хэрэгтэй вэ

- Таны байрлалыг тохируулахын тулд тор скан хийх эсвэл толгод авирах оновчлол ажиллуулах шаардлагатай. Хүмүүс гараар 500 алхам хийж чадахгүй.

- Тайз нь хамгаалалтын ард эсвэл бээлийний хайрцаг дотор байрладаг бөгөөд тэнд хүрэх боломжгүй.

- Өдөрт 1000 удаа ижил хөдөлгөөнийг ажиллуулахын тулд танд үйлдвэрлэлийн шугам хэрэгтэй.

- Та чадлын тоолуурыг уншиж байхдаа гурван тэнхлэгийг нэгэн зэрэг синхрончилж байна.

Энд харьцуулсан харьцуулалт байна, энэ нь гол санааг хөнгөвчилдөг:

Манай олон жилийн турш үйлчлүүлэгчид маань эрлийз шат хийдэг: бүдүүн XY шатны хувьд гарын авлагын шугаман шат, нарийн Z шатны хувьд дээр нь жижиг пьезо шат. Бүрэн мотортой үнийн шошгогүйгээр хоёр ертөнцийн хамгийн шилдэг нь.

## Байнгын оптик тохируулгын тохиргоог бий болгох

Оптик тохируулгын тохиргоо нь хамгийн сул холбоостой адил тогтвортой байдаг. Би нэг удаа хуванцар хөлтэй хөндий талхны тавцан дээр 3000 долларын үнэтэй шаттай лабораторийг харсан. Агааржуулагч асах бүрт бүх зүйл 5 µм-ээр шилждэг байв. Энд зүйлсийг таны орхисон газарт хадгалах зүйл байна.

Бат бөх суурь, шалтаг байхгүй. Зузаан хөнгөн цагаан хавтан эсвэл зөгийн сархинаг хэлбэртэй ширээ. 50–100 Гц давтамжтай чичиргээ нь өндөр шонгийн бариулыг чичрүүлэх дуртай. Чийгшүүлээрэй.

Ухаалгаар давхарлана. Та X шатыг Y шатны дээр бэхлэхэд доод шат нь ачаалал болон дээд шатны массыг үүрдэг. Тэр доод шатны ачааллын үнэлгээ хангалттай өндөр байх нь дээр. Хүмүүс үүнийг үргэлж мартдаг.

Шахуургыг богино байлга. Өндөр шат нь өнцгийн алдааг маш ихэсгэдэг. Хэрэв та 120 мм өндөртэй байх шаардлагатай бол гурван дан тэнхлэгтэй нэгжийг овоолж биш, харин хосолсон XY шатны доор цул өргөгч блок ашиглаарай. Бид яг үүнд зориулж хатуу XY мушгирсан шатуудыг барьдаг.

Үүнийг зөөлөн түгжээрэй. Стандарт түгжээнүүд нь чангалахад тэрэгийг 2-5 µм-ээр хөдөлгөж чадна. Манай өндөр нарийвчлалтай оптик шатны түгжээнүүд үүнийг 1 µм-ээс бага түлхдэг. Түгжсэний дараа дохиогоо дахин шалгана уу. Хэрэв та шилжилтийн хэмжээ болон чиглэлийг мэдэж байвал нөхөж болно. Энэ бол мэдрэхүйн зүйл боловч та үүнийг ойлгох болно.

Дулаацуулаарай. Хөнгөн цагаан нь Цельсийн градус тутамд метр тутамд 23 µm орчим ургадаг. Ган нь үүнээс хоёр дахин ургадаг. Хэрэв таны тайз хөнгөн цагаан, оптик бариул нь ган бол лабораторид 2°C хэлбэлзэл нь танд хэдэн микрон хэлбэлзэл үүсгэж болзошгүй. Өрөөний гэрлийг асаасны дараа бүх зүйлийг 30-40 минут байлгаад, дараа нь эцсийн тохируулгаа хий.

## Зөвхөн оптикт зориулагдаагүй: Лазер тэмдэглэгээнд зориулсан шугаман үе шат

Бид лазер туяаг хэзээ ч тэгшлэх утгаар нь хардаггүй маш олон шат зардаг. Түгээмэл нэг нь лазер тэмдэглэгээнд шугаман шат ашиглах явдал юм. Та хөдөлгүүрийн хавхлагуудыг 50 Вт-ын шилэн лазераар тэмдэглэж байна гэж бодъё. Туяа нь тогтмол. Эд анги нь яг зөв фокусын өндөрт байрлах ёстой. Та Z өндрийг тохируулахын тулд гарын авлагын шугаман шат ашиглаж болно. 100–120 мм-ийн хөдөлгөөн, даац 20 кг, 10 µм нягтрал. Оператор нь багцын өндрийг тохируулж, түгжиж, ажиллуулдаг. Энэ нь хурдан, хямд бөгөөд зүгээр л ажилладаг. Муруй хэсгүүдийг тэмдэглэхдээ та Z-г гүйлтийн хооронд миллиметрээр шилжүүлж болно. Дахин хэлэхэд, гарын авлагын, энгийн, найдвартай.

Манай тайзуудыг та бусад газруудаас харж болно:

- Туршилтын лабораториуд: хэлхээний самбар дээр датчик сканнердах.

- Машины хараа: шугаман сканнердах камер дээр фокусын зайг ухраах тохиргоо.

- Биоанагаахын төхөөрөмжүүд: урсгалын эсүүдийг байрлуулах.

- Шалгалтын станцууд: микроскопоор хэвийг зөөх.

- Угсрах жийп: наалдуулахаас өмнө жижиг хэсгүүдийг байрлуулах.

Бүгд нэг шалгах жагсаалт руугаа буцаж ирдэг: аяллын, ачааллын, хөшүүн байдлын. Бусад нь нарийн ширийн зүйлс юм.

## Толгой өвдөхгүйгээр зөв үе шатыг сонгоорой: Шалгах хуудас

Манай аппликейшны инженерүүд долоон асуулттай даалгавар ашигладаг. Үүнийг хулгайл.

1. Надад ямар тэнхлэг хэрэгтэй вэ? X? Y? Z? Хазайлт? Ихэнх оптик ажилд дор хаяж XYZ дээр нэмэх нь магадгүй хазайлт/хажуулалт шаардлагатай байдаг.

2. Хэр их явсан бэхэлгээ вэ? Сул бэхэлгээнээс хамгийн чанга бэхэлгээ хүртэлх хамгийн хол зайг хэмжинэ үү. 15–20% нэмнэ үү. Харгис хэрцгий бай.

3. Ачаа хэр жинтэй вэ? Бүх зүйлийг жинлэнэ үү - оптик, бариул, адаптер, кабелийн суналт. Аюулгүй байдлын үүднээс 1.5-аар үржүүлнэ үү. Хэрэв ачаа хол дүүжлэгдсэн бол багтаамжийг хоёр дахин бууруулна уу.

4. Ямар нягтрал үнэхээр чухал вэ? Нэг горимт шилэн кабелийн хувьд (горим ~5 µm) шулуун байдал ≤2 µm/25 мм, урвуу дамжуулалт 3 µm-ээс бага байх өндөр нарийвчлалтай оптик үе шат хэрэгтэй. 1 мм-ийн мэдрэгчтэй чөлөөт орон зайн цацрагийн хувьд стандарт зэрэглэл тохиромжтой.

5. Микрометрийн төрөл? Стандарт 0.5 мм-ийн алхам, 10 µм чагт. Хэрэв танд торгомсог субмикрон мэдрэмж хэрэгтэй бол дифференциал боолт.

6. Байгаль орчин? Тоос сорогч уу? Цэвэр өрөө үү? Өндөр чичиргээ үү? Урьдчилан бидэнд мэдэгдээрэй. Бид тоос сорогч бэлтгэж, тосыг цэвэрлэдэг.

7. Түгжээ болон зогсоол? Хатуу зогсоол нь тайзыг хэт хөдөлгөөнөөс хамгаалдаг. Бага шилжилттэй түгжээ нь таны байрлалыг бүрэн бүтэн байлгадаг.

Хамгийн түгээмэл даалгавруудад зориулсан хүүхдийн орны даавуу:

## Биднийг ичгэвтэр болгодог алдаанууд

Есөн жилийн дараа бид ижил алдааг дахин дахин харсан.

- Хамгийн хямд үе шатыг хөөцөлдөх. 120 долларын импорт нь 10 µм нарийвчлалтай гэж хэлж байна. Температурын өөрчлөлтөөр 25 µм хазайх үед та хагас өдрийг алдсан гэсэн үг. Өндөр нарийвчлалтай оптик үе шат нь үзлэгийн тайлантай ирдэг. Үүнийг шаардаж байгаарай.

- Хатуу чанарыг үл тоомсорлох. Маш сайн үзүүлэлттэй боловч нимгэн, уян хатан суурьтай тайз нь ачааллын дор нугардаг. Хатуу чанарын дугаарыг асууна уу. Манай 60 мм өргөн тайз нь 50 Н/µm орчим хүрээний хатуулагтай. Энэ нь чухал.

- Микрометрийг хавчаар болгон ашиглана уу. Зогсоолоос хэтэрч эргүүлж болохгүй. Ингэснээр утсыг давсалж, урвуу цохилт нэмэгдэх болно. Байрлалыг барихын тулд тохируулгын товчлуурыг биш, түгжих боолтыг ашиглаарай.

- Метрийн болон инчийн хэсгүүдийг холих. 1/2 инчийн адаптертай 25 мм-ийн шат ойрхон сонсогдож байна. Тийм биш. Хүлцлийн стек нь хазайлтыг үүсгэдэг. Нэг системийг сонгоно уу.

- Кабелийг мартах. Хатуу шилэн кабель эсвэл хүнд BNC кабель таны тэрэгнээс татагдана. Энэ нь таны байрлалыг хэдэн микроноор өөрчилж болно. Оптик тохиргооны ноцтой тохиргоонд ачааллыг бууруулах нь заавал биш юм.

## Шударга байцгаая: Бид таныг бидэнтэй холбогдоосой гэж хүсэж байна

Бид зөвхөн танд эд ангийн дугаар зарах гэж энд байгаа юм биш. Бид эдгээр зүйлсийг өөрсдөө хийдэг. Энэ нь бид аяллын чиглэл, суурилуулах нүхний хэв маяг, вакуум тос, микрометрийн чиглэл гэх мэт таны амьдралыг хялбар болгох бүх зүйлийг өөрчилж чадна гэсэн үг юм. Хүргэлтийн хугацаа ихэвчлэн 2-4 долоо хоног байдаг. Захиалгат өөрчлөлтүүд танд хэцүү үед 10 хоногийн дотор ирдэг.

Хэрэв таны тохиргоонд мэдрэмтгий зүйлийг тохируулах шаардлагатай бол, эсвэл та гарын авлагын болон моторт шугаман шатны хооронд эргэлзэж байгаа бол ярилцъя. 15 минутын дуудлага нь танд хэдэн долоо хоногийн туршилт, алдаанаас хэмнэх болно. Бид танд зөв гарын авлагын шугаман шат, лазер тэмдэглэгээний өндрийн тохируулгад зориулсан зөв шугаман шат, эсвэл оптик тохируулгын тохиргоонд зориулсан бүрэн XYZ стекийг сонгоход туслах болно.

Ноорог, вандан сандлынхаа зураг эсвэл зүгээр л салфетка зурсан зургаа имэйлээр илгээнэ үү. Бид танд ажлын өдрийн дотор зөвлөмж, CAD загварыг өгөх болно. Хэрэв танд үйлдвэрлэлийн талбайд 50 ширхэг багц хэрэгтэй бол бид үүнийг бас хийх болно.

Микрон хөөхөө болиход бэлэн үү? Бидэнтэй холбогдоорой.

[Холбоо барих имэйл хаяг / маягтаа оруулна уу]

Дуудлага хийхийг илүүд үзэж байна уу? [Утас оруулах]

Бид дэлхий даяар хүргэлт хийдэг бөгөөд борлуулалтын дараа ч тантай удаан хугацаанд хамт байх болно.

Гараар ажилладаг шугаман шат сонгох нь мөрийтэй тоглоом мэт санагдах албагүй. Техникийн үзүүлэлтүүдийг сайтар нягталж, угсрах хүнтэй ярилцвал та өдрийн турш үнэн зөв байх оптик тохируулгын тохиргоотой болно. Та бэлэн болсон үед бид бэлэн байна.