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应用注释

先进的运动控制精密新万博英超h鼓书写

精密的机械设备,集成先进的控制,激光控制功能和软件一起推动了最先进的鼓书写。

高精度卷对卷生产的鼓用于生产销往世界各地的日常用品。例如,这些鼓被用于制造信用卡安全全息图,以及用来增加手机和其他液晶显示器屏幕亮度的特殊薄膜。越来越复杂的防欺诈技术带来了更先进、更复杂的全息图,而电子微型化也带来了更小的特殊薄膜嵌入功能。高精度母鼓用于制造这些产品。精密运动控制使更小和新万博英超h更精确的激光写的鼓功能,通过精确移动的鼓相对于聚焦的激光束,也通过在适当的时间和位置发射激光。

图1所示。辊对辊滚筒加工薄基材。

那么,为什么小型化对高级运动控制如此具有挑战性?新万博英超h答案在于最终产品。为了跟上复杂图案和缩小电子尺寸的技术进步,现在所需的单个印迹/书写特征都是亚微米级的,在某些情况下必须精确间隔到100纳米以下。此外,处理这些鼓可能需要几周的时间,这促使制造商生产更高的速度系统。例如,一个直径300mm、转速为50 rpm的鼓需要每0.0012毫秒触发一次激光脉冲,以便在鼓的外周长上创建1µm的激光脉冲特征尺寸。这相当于命令激光以每秒80万脉冲的速度发射每五分之一人体血细胞直径的激光,点对点的间隔是人类头发宽度的千分之一。这不是一项微不足道的工作。

Aerotech建立了高性能的运动子系统,解决了卷对卷过程中特征小型化的困难,同时保持了终端产品要求的极其严格的精度公差。运动控制新万博英超h技术需要制造精密鼓,包括高定位分辨率,高精度力学,点火的能力基于精确校准的位置鼓和自动聚焦控制功能,允许激光在其最佳焦距运行。使用该技术可以实现亚微米的特征尺寸和小于100纳米的单个特征之间的间隔。

图2:用于鼓制造的Aerotech空气轴承运动子系统。直线轴承载激光光学组件,而旋转轴旋转滚筒。

航空科技运动系统通过使用高分辨率的位置反馈装置、精密的空气轴承技术和先进的控制和驱动实现亚微米特征尺寸。通常,使用放大正弦反馈装置和硬件乘法器板来实现纳米级和亚弧秒级的分辨率。作为一个例子,以电子方式控制激光脉冲的间隔在一个300毫米直径的鼓1µm,旋转编码器连接到轴旋转鼓需要至少0.00038度的分辨率和理想情况下一个数量级以上,去除抽样错误。轴承技术需要允许接近无摩擦的运动的轴,以实现亚微米运动。由于两个轴承表面之间没有机械接触,这是通过空气轴承实现的。此外,机械设备必须与高性能的驱动电子设备和软件配对,以控制运动到纳米分辨率。新万博最新版本控制电子设备需要有足够高的电气分辨率和足够低的噪声来在定位台上指挥这样小的增量电流到电机。电开关PWM放大器可以引起伺服电机噪声,因此线性放大器应尽可能使用。Aerotech建立系统使用高分辨率编码器,空气轴承技术和线性放大器,导致一个完整的运动子系统专门设计和制造精密鼓大师。

现在运动是可能的,工艺工具(激光)必须同步到鼓的位置,否则特征将被扭曲或不正确地定位在鼓的表面。航空科技公司已经开发了一种基于标定的鼓位置发射激光的专利能力。这消除了控制器延迟和运动轮廓形状的关注,并直接使用校准编码器的轴反馈命令激光何时发射。这个特性被称为位置同步输出(PSO),并使用高速电子硬件与激光输入通道通信。将两轴的位置组合在一起,使旋转滚筒与激光器的直线运动协调进行激光发射。该功能可以以高达12.5 MHz的速率发射激光,延迟仅为160纳秒。

最后,Aerotech控制器内置的自动对焦程序允许将激光焦距设置在与滚筒表面的最佳距离。这是很重要的,因为毛坯鼓不能在整个长度上保持相同的同心度公差,导致不同的锥度。自动对焦程序减轻了这些锥形的负面影响。为了利用自动聚焦程序,一个位置位移传感器被添加到激光光束方向的系统中,它测量鼓相对于激光头或光学的位置位置。每一个激光将有一个理想的焦距,它的光斑大小和强度水平是优化的,这是自动对焦例行设置。位移传感器的值可以直接输入到Aerotech控制回路来控制一个运动轴。这将保持理想的焦距激光束,并允许一致的特征创建在整个圆周和长度的鼓。

随着每天的卷到卷制造产品的技术越来越先进,主鼓的制造方法也需要改进。这些产品的小型化和日益复杂的需求推动了滚对滚制造环境中运动子系统的进步。航空科技用高端机械设备解决了这个问题,集成了先进的控制电子和激光控制功能和软件。

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