Lézeres útmérős alkalmazások

Száloptikás lézeres útmérők – Félvezető

Az alkalmazás részletei

A félvezetőipar széles körben híres rövid fejlesztési ciklusairól, amelyek célja az egyre kisebb, gyorsabb és olcsóbb lapkák előállítása. E célok elérésének egyik kulcsa olyan nagy hatékonyságú gyártási folyamatok kifejlesztése, amelyek kivételes minőséget képesek fenntartani.

A lézeres útmérő rendszerek széles körben használatosak a félvezetőiparban ezen célok megvalósításához, mivel maximális pontosságot garantálnak a kulcsfontosságú gyártási és ellenőrzési eljárások számára.

Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldása
Nanométeres szintű pontosságAz RLD10-X3-DI differenciál-interferométeres mérőfejjel közvetlen mérések végezhetők az oszlopos-állványos és a vákuumos alkalmazásokban.
Szubnanométeres ismétlőképességA Renishaw RLU20 készüléke páratlan lézerfrekvencia-stabilitást garantál, amellyel maximális ismétlőképességet tesz lehetővé a vákuumos alkalmazásokban.
Pikométeres felbontások

A Renishaw RPI20 készülékével akár 38,6 pm felbontás is elérhető párhuzamos 36-bites formátumban.

Tapasztalat

A lézeres útmérő vagy eltolásos interferométer rendszereket évek óta alkalmazzák a félvezetőiparban. A Renishaw 2005 óta kínál lézeres útmérő megoldásokat félvezetőket gyártó OEM vállalatok számára, és bizonyítottan sikeres a szektorban a berendezésgyártókkal való együttműködés, illetve azok támogatása terén.




RLD10 differenciál-interferométeres detektorfej, Raith alkalmazás

Száloptikás lézeres útmérők – Szinkrotron

Az alkalmazás részletei

A szinkrotron a részecskegyorsítók egyik típusa, amelyet a tudományos kutatások során többféle kísérlethez is használnak. E kísérletek során a kutatók olyan egyedi kihívásokkal és problémákkal szembesülnek, mint például a nagy pontosságú mozgásvezérlő rendszerek, a vibrációelemzés vagy az ingadozás mérése. A lézeres útmérőket vagy elmozdulás-érzékelőket az adott követelményektől függően alkalmazzák ezekben a kísérletekben.

Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldásai
Egyszerű beirányzás és telepítésA Renishaw RLD készülékei nyalábirányító optikával a száloptikás lézeregységgel kombinálva egyszerűen beállítható és beirányozható rendszert alkotnak.
Nagy frissítési sebességekAz RSU10 USB interfésszel akár 50 kHz-es frissítési sebesség is elérhető, amely a Renishaw szoftvercsomagjaival, illetve az ingyenes fejlesztőcsomaggal létrehozott egyedi megoldások révén egyaránt kihasználható.
A tudás megosztása és partneri együttműködésA mérendő paraméterek megértése és definiálása gyakran az első kihívást jelenti. A Renishaw számos esetben bizonyította, hogy az ügyfeleivel kialakított szoros együttműködés révén optimális megoldásokat képes számukra nyújtani.

Tapasztalat

A szinkrotron rendszereket a világ minden pontján használják, és többféle méretben léteznek. A Renishaw vállalatnak már sok ilyen intézettel volt alkalma együttműködni olyan praktikus megoldások kifejlesztésében, amelyek gyakran túl is teljesítik az eredeti követelményeket.

Az RLE rendszer alkalmazása ISARA berendezésen

Száloptikás lézeres útmérők – két irányban (XY) pozicionálható mérőállványok

Az alkalmazás részletei

A két irányban (XY) pozicionálható mérőállványok sokféleképpen használatosak, a tömeggyártástól kezdve egészen a teszt- és kutatóberendezésekig. A két irányban (XY) pozicionálható mérőállványok általában Abbe-hibával működnek. Ez az állvány beállításában jelentkező szöghiba nagy pozicionálási hibákat eredményez az állvány felületén. Interferometriás útmérő rendszerek használatával és a mérendő pontnál végzett méréssel az ilyen hibaforrások kiküszöbölhetők.

Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldása
Az Abbe-hibák és az állványbeállítási hibák kiküszöböléseKompakt detektorfejeivel a Renishaw RLE rendszere könnyen felszerelhető az állvány közelébe. Ennek révén könnyen megvalósítható a vizsgált ponton végzett közvetlen mérés.
Távoli hőforrásA lézerforrások általában rengeteg hőt termelnek. A Renishaw által kínált optikai szálas fénytovábbítás révén a lézeregység (RLU) akár 3 vagy 6 m távolságra is elhelyezhető a munkatértől, ami megakadályozza a lokális hőfejlődést.
Egyszerű integráció és beállításAz interferométer alapú rendszerek integrációja és beállítása többnyire nehézkes. A száloptikás, kompakt interferométeres és észlelési módszert használó megoldás kifejlesztése révén a Renishaw az interferométeres útmérők mérési teljesítményét a széles körben használt optikai útmérők egyszerű használhatóságával kombinálta.

Tapasztalat

A Renishaw több mint 20 éves tapasztalattal rendelkezik az interferométer-alapú útmérőmegoldások számos különféle alkalmazásba történő integrálása terén, a CNC-gépműhelyek mostoha körülményeitől egészen a félvezetőipar komoly teljesítménybeli elvárásaiig.

Ennek alapja a számos OEM- és állványgyártóval folytatott szoros partneri együttműködés. Azzal, hogy a Renishaw támogatást nyújt a gyártóknak interferométeres útmérő rendszerek újgenerációs termékeikbe való integrálásához, folyamatosan hozzájárul a technológia fejlődéséhez.

RLE rendszer két irányban (XY) pozicionálható mérőállványon


A kép az Aerotech cégtől származik.

Nagy hatótávolságú lézeres útmérők – Repülőgépipar

Az alkalmazás részletei

A repülőgépipar számára komoly kihívást jelent, hogy a legnagyobb alkatrészeket is a legszigorúbb tűrésekkel gyártsa, de a lézeres interferométer alapú útmérő megoldások ezt is lehetővé teszik. Azokon a nagy CNC-gépeken, amelyeken a szárnyfőtartó és a géptörzs készül, a hosszabb tengelyek hossza gyakran meghaladja a 30 métert, ám a Renishaw HS20 készüléke az RCU10 kompenzátorral együtt még ilyen esetben is ±30 µm pontosságot biztosít a teljes tengely mentén.


Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldása
Nagy távolságú mérések szélsőséges környezetekbenA Renishaw HS20 lézerfej akár 60 m mérési távolsággal is képes működni. A legszélsőségesebb körülmények között is bevált HS20 készülék régóta piacvezetőnek számít a saját területén.
Érintésmentes mérőrendszerA közvetlen mérés alkalmazásával kiküszöbölhetők a fogasléces és golyósorsós visszacsatoló rendszerek járulékos hibái, például a hiszterézis, a holtjáték, valamint a mechanikai kopás miatti és a ciklikus hibák.
Munkadarab- és gépszerkezet-kompenzációAz RCU10 kompenzációs rendszer integrált moduljait a gépszerkezet és a munkadarab hőhatás miatti tágulásának és zsugorodásának kiküszöbölésére terveztük, így kiválóan alkalmasak arra, hogy a hosszú megmunkálási ciklusok során is fenntartsák a pontosságot.

Tapasztalat

Repülőgépipari gyártókkal és nagy CNC-gépek építőivel együttműködve a Renishaw már számos lézeres interferométer-rendszert telepített, amelyek jelenleg is használatban vannak.

Az interferométer alapú rendszerek a modern repülőgépek gyártásában használt ötvözeteket és szénszálas kompozit anyagokat megmunkáló gépeken használatosak. Ezek az alkalmazások a legszigorúbb tűréseket teszik szükségessé a legnagyobb alkatrészeken, ami a Renishaw interferométer alapú útmérő rendszereivel könnyedén biztosítható.

HS20 a gyakorlatban

Nagy hatótávolságú lézeres útmérők – CMM

Az alkalmazás részletei

A koordinátamérő gépek (CMM) általában optikai útmérőkkel működnek, bár a nagyobb CMM gépekben, ahol a pontosság és az ismételhetőség fontos, egyre gyakrabban használatosak lézeres interferométeres útmérők.

A koordináta-mérőgépek a legtöbbször portálos kivitelűek, és a nagyobb gépeknél a portál miatt jelentkező ferdeségi hiba durva pozicionálási hibákat eredményezhet. A portál tetején elhelyezett interferométeres útmérőkkel viszont e ferdeségi hibák kiküszöbölhetők.

Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldása
Nagy távolságú mérésekA Renishaw lézeres útmérő eszközeivel a HS20 esetén akár 60 m-es, míg az RLE esetén akár 4 m-es mérési távolság is megvalósítható.
Mérendő pontA lézeres interferométeres útmérő rendszerek legfontosabb előnye az, hogy könnyedén képesek mérni a mérendő pontokban.
Egyszerű telepítés és beirányzásA Renishaw rendszerei látható fényforrást használnak, amely egy lézerforrás 0–1 V-os kimenetével kombinálva növeli a jelerősséget, megkönnyítve ezzel a telepítést és a beirányzást.

Tapasztalat

A Renishaw számos OEM-gyártóval folytat kiváló szakmai együttműködést, és ezek keretében olyan konfigurációkat hoz létre, amelyek megfelelnek ügyfelei speciális mérési igényeinek. A gép méréstechnikai jellemzőinek pontos ismerete kritikus fontosságú az optimális megoldás kifejlesztéséhez.

Ellenőrzést végző CMM – kép

Nagy hatótávolságú lézeres útmérő – LCD

Az alkalmazás részletei

Az LCD-ipar technológiájával együtt fejlődnek az ilyen termékek gyártásához és vizsgálatához használt berendezések is. A nagyobb képernyőméret és a kis mérendő értékek egyre nagyobb teljesítményt követelnek meg a gépeken használt méréstechnikai rendszertől. A lézeres útmérők olyan megoldást nyújtanak, amely képes megfelelni ennek

Alkalmazási előnyök

Legfontosabb követelményekA Renishaw megoldása
Mérendő pontNagy méretű, két irányban (XY) pozicionálható mérőállványoknál, ahol az eredendő Abbe-hibák kedvezőtlenül befolyásolják a gép pontosságát. A Renishaw lézeres útmérős megoldásai közvetlen mérést tesznek lehetővé a mérendő pontokban.
Bevált technológia hasonló iparágakbanA Renishaw lézeres útmérős megoldásait sok éve sikerrel használják a félvezetőiparban, ahol komoly hírnevet vívtak ki magunknak megbízhatóságukkal, valamint azzal, hogy többéves folyamatos használat után is ugyanazt a teljesítményt nyújtják, mint új korukban.
Nagy teljesítményű mérések158 vagy 316 nm-es analóg jelperiódusukkal a lézeres interferométeres útmérők interpolált pikométeres pontosságra képesek.

Tapasztalat

A Renishaw az OEM- és állványgyártókkal folytatott közös munka tapasztalatait felhasználva segít minimálisra csökkenteni az integráció időigényét. A különféle alkalmazásokban megszerzett tapasztalatra és tudásra alapozva gyorsan megtaláljuk az Ön alkalmazásához leginkább megfelelő interferometriás útmérő rendszert.

LCD vizsgálata (Getty Images)