制造商需要仔细管理流程,以生产一致,可靠的产品。如果需要精确的表面工程,则表面测量可以通过检查过程输出不超出规范来保持对过程的控制方面的关键作用。
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3D非接触表面分析在整个行业中广泛使用,以测量表面不规则性和较小的位移 - 它提供了准确,可追溯和可重复的测量值。
当使用3D激光扫描或结构化光内置在显微镜设备中时,这些2020欧洲杯下注官网系统比任何其他方法都要精确地测量产品的表面条件,从而获得了纳米级级别的轮廓测量值,宽度,宽度,高度,粗糙,粗糙度,半径和体积。
这种精确的测量系统使用户可以提高产品可靠性和质量,并扩大生产收益率和制造一致性。
低频振动
当测量如此高精度时,任何仪器都会受到制造设施中产生的低频振动的负面影响。这些振动会干扰测量结果,从而影响成像和测量结果。
一家对3D表面测量和制造环境有很好理解的公司是钥匙公司,它是全球测量系统,传感器,激光标记,机器视觉系统和显微镜的领先供应商。
我们有许多客户在高振动环境中运行高精度3D测量系统,以30,000倍的放大倍率进行显微镜评估,查看纳米级级表面特征。
美国钥匙公司的水面分析团队高级销售工程师Evan Eltinge
“在那个细节的水平下,在该环境中,如果采取了减少振动的措施,则可以提高数据的质量。如果没有适当的隔离表面测量,则以3,000至5,000倍的放大倍率发生,振动可能导致图像模糊和图像质量的丢失。” Eltinge继续说道。
振动是植物中多种因素的结果 - 每个结构都会传递噪声。在建筑物本身中,叉车,生产机械,通风和加热系统,泵,风扇,电梯和压缩机只是创造低频振动的机械设备和设备的几个例子。2020欧洲杯下注官网
取决于表面测量仪器与这些振动源的接近性,以及仪器所在的结构所在的位置(即生产地板或阁楼)会影响仪器对仪器的影响。
可能影响仪器的外部振动来源包括道路交通,卡车移动,飞机的大声噪音,附近的建筑甚至天气状况(例如风),因为它们会导致结构的运动。
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3D表面分析的振动隔离选项
从3D表面分析中消除振动的传统方法每个都有利弊。但是,随着表面分析从微观到纳米级的公差发展,需要在振动隔离方面更准确。
石板
在金属桌子上安装的无处不在的几百磅的花岗岩板对于支持和为制造设施中敏感仪器提供级别的平台至关重要。
作为一个被动的隔离器,这些石板不能完全消除振动,而是显着降低了相对于平板质量的幅度。
重600磅的两英尺厚的平板可以做到可接受的工作,以减少低频振动以进行3D表面分析。但是,没有移动平板就没有便携性,这意味着用于测量零件的设备必须保持在一个位置。2020欧洲杯下注官网
空气振动隔离表
空气振动隔离表是用于隔离振动不敏感仪器的制造中的非常常见的设备。
尽管以前是稳定该行业最关键的微型工程仪器的主要支柱,但气动振动隔离表是极低频率振动的差隔离器。在纳米尺度分辨率下运行时,这种振动可能会对仪器产生负面影响。
空气系统通常可以在一个维度(即垂直)中实现一定程度的振动隔离水平,但几乎没有水平隔离。但是,它们在非常低谐波的频率下没有提供足够的隔离。
由于空气表的固有频率共鸣,空气系统可以加剧振动而不是减少振动。
所有隔离器都以它们的谐振频率扩增,但随着频率的增加将开始分离。使用空气桌,谐振频率范围内的任何振动都不仅可以减弱,而且还可以放大,并且低循环扰动将直接渗透到仪器上。
需要一个动力泵来向空气桌子提供空气(本身会产生低频振动)以及包含加压空气的水箱,从而向隔离器施加稳定的压力。
空气软管从储罐到振动平台。所有这些都使人建立了笨重而复杂的设置。大量的空气桌子使它们不适合紧密的空间实验室,如果需要移动桌子,则难以运输。
征税空气表功能是在振动噪声高的建筑物中定位高灵敏仪器(例如3D表面测量系统)的增长趋势 - 对振动隔离构成了重要的挑战。
随着更多的行业转向高度精确的检查设备,与空气桌相比,具有重振动的环境需要更有效的振动隔离解决方案。2020欧洲杯下注官网
主动系统电子振动取消
3D表面分析的另一个振动隔离选项是主动振动隔离系统- 也称为电子力消除。这些系统使用电子设备检测运动,然后以电子方式引入力来抵消或防止振动。
这样的系统结合了致动器,换能器和传感器,其功能由算法确定以减轻振动。传感器检测振动及其特定方向(X,Y和Z)。然后,这些传感器将此信息传输到控制器,然后将执行器引导下降以减少感应的振动。
反馈和进料用于减弱活动系统中的振动。反馈控制系统不断监视他们控制的平台,并根据检索到的振动数据修改输出。
在反馈活动控制系统中,首先测量引起振动的力。然后,控制系统将纠正信号传输到传感器,从而减少振动。
前馈控制系统以预定义的方式反应以控制输入振动。
例如,如果对受控力的行为(振动)的行为得到充分了解,则部署了这种控制系统 - 例如,舞台运动,阀门等的冲动。在进料系统中,有关运动的信息已经已经存在已知,因此该系统施加必要的力来应对振动。
为了在关键振动应用中获得精确的结果,反馈电子力量取消系统必须在响应传入的振动中平衡惯性反馈的复杂性。当将惯性反馈应用于水平的低频振动时,这可能会给活动系统带来挑战。
主动系统可以很好地消除低频振动,并且它们在过去25年中的使用逐渐增加。
一些主动隔离系统可以将振动隔离到低至0.7 Hz。但是,其他活动系统的动态范围有限,易于超过。这可能导致隔离器进入积极的反馈并开始产生噪声。
校准主动隔离可能具有挑战性。但是,一旦准确设置了仪器,其性能就会超过空气桌子的功能,而在取消低频振动时。
负态振动隔离
由于其高效的振动隔离,尤其是在低频率下,负面的振动隔离可以使高度精确的仪器(例如表面分析显微镜)继续在恶劣的条件和严重的振动环境中继续运行 - 否则这些环境将不实用,而这些环境将不实用。性能空气桌和其他振动缓解技术。
结果,对于极敏感的纳米级显微镜应用,负面隔离器的使用迅速增加。
由负K技术开发的负面隔离器在低频振动隔离中使用了完全机械和独特的概念 - 它们不需要压缩空气或电力。
没有腔室,泵或电动机,这意味着不需要维护,因为没有什么可磨损的。它们纯粹以被动机械模式运行。
在这种振动隔离系统中,通过僵硬的弹簧来实现垂直运动隔离,从而支持加权负载与负刚度机理结合使用。净垂直刚度大大降低,而不会影响弹簧的静态负载能力。
与垂直运动隔离器串联连接的光束柱获得了水平运动隔离。梁列的行为就像弹簧结合了负面的机制。这导致一个紧凑的被动隔离器,能够具有很高的内部结构频率以及极低的水平和垂直固有频率。
隔离器仅使用被动机械系统提供0.5 Hz*隔离性能水平和0.5 Hz垂直的垂直 - 无需电力或空气。
但是,值得注意的是,对于具有0.5 Hz固有频率的隔离系统,隔离开始于0.7 Hz左右,并随着振动频率的增加而改善。固有频率通常用于描述系统性能。
负态隔离器在0.5 Hz时共鸣。在此频率下,几乎没有能量,因此,在0.5 Hz处找到明显的振动是不寻常的。频率大于0.7 Hz的振动(负态隔离器开始隔离)随着频率的增加而迅速减弱。
在隔离度的负面性隔离器中,可传播性明显优于空气系统。传递性是对通过隔离器相对于输入振动传输的振动的度量。
负态隔离器曾经调整为0.5 Hz,在2 Hz时达到93%的隔离效率,在5 Hz时达到99%,在10 Hz时达到99.7%。
Keyence的评估
Keyence支持开发一系列工厂自动化和传感器,机器视觉产品以及3D中非接触表面分析的显微镜和测量仪器。
For example, Keyence’s VR-3000 Series – a non-contact 3D measurement system – is capable of measuring wide areas accurately and quickly, measuring roughness, profile, wear volume or flatness, or comparing 3D scan data to CAD files, and diagnosing whether a part is good or bad.
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此外,Keyence的VK-X系列3D激光扫描共聚焦显微镜在任何材料上提供非接触,纳米级粗糙度,膜厚度和轮廓数据,并指示评估最重要的指标。
来自钥匙的仪器产品旨在在纳米尺度上测量,这意味着在存在极端振动的工厂环境中,可以显着改善低频振动的隔离。
传统上,我们建议使用花岗岩板和空气桌来隔离振动。现实是,他们确实隔离了一些振动,但是对于客户,在极端振动环境中,我们想要一种解决方案,在表面进行纳米级评估时,可以提供更好的结果。因此,我们探索了其他选项,可以为这些低赫兹振动提供更好的解决方案。
美国钥匙公司的水面分析团队高级销售工程师Evan Eltinge
钥匙肯定的两个最佳选择是负面性振动隔离和主动系统电子振动的取消。
“我们发现的是,积极的电子取消和负态技术都具有相似的振动隔离水平,” Eltinge解释说。“但是设置系统所需的内容有很大的不同。主动取消系统更难设置。而负面的隔离器需要进行一个快速调整,并且准备就绪。”
“我们的客户重视易于使用和操作的设备。”2020欧洲杯下注官网埃尔廷格说。“他们购买了我们的设备,寻找可以以令人2020欧洲杯下注官网难以置信的精度测量的东西,但同时对于任何操作员来说都足够简单。为了增加这种挑战的振动隔离解决方案,它从我们的产品的价值中脱颖而出。因此,振动隔离系统的操作简单性对我们来说非常重要。”
该信息已从减去K技术提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩
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