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特征概述

ThermoComp®集成温度补偿

自19世纪以来,热误差管理是精密机器设计师的主要关注点。至今,温度变化和热效应仍然是精密机器中最大的误差源。这是一个主要原因是与设计热不敏感机器相关的困难和经常极端费用。

最常经常降低热误差的方法是调节机器操作的环境,从而减轻了对热不敏感性的需求。这种方法虽然在最小化热效应时成功地成功,但在保持精确的建筑温度控制时是昂贵的,并且由于大多数空调系统的固有不可靠的稳定性,总是增加生产质量风险。

在大多数工业设施中实现的环境稳定水平,即使是在大量的费用和护理规范建筑的空调系统的情况下,也可以完全不足以适用于许多高精度制造工艺。图1显示了典型的实验室级工厂的温度稳定性,在一小时的过程中显示出0.5°C的变化。平均环境不仅随时间而异,但在生产设施的体积上可能会发生重大梯度。多个空调单元用于大型设施中的Symphony,在生产地板上造成空间不同的环境动态。这不仅影响每台机器的输出质量随时间,还影响机器到机器的质量输出。

图1.典型实验室级生产环境中的环境波动示例,设定点温度为20°C。空调循环时间可从几分钟到数小时变化,并且在该设施中可能发生重大梯度

结果,即使在采用相对昂贵的空调硬件时,机器定位精度也受到设施的环境控制的稳定性或缺乏。Figure 2 illustrates the positioning effects of an above-average production environment by showing measured positioning error on a real system undergoing a step-and-scan measurement procedure in the environment shown in Figure 1. The machine’s accuracy in the step direction (X axis) is directly tied to the abilities of the air-conditioning system rather than those of the stage and controller because of the duration of the test. This level of impact would be unacceptable in any number of precision processes, yet there has been little ability to cost-effectively reduce these types of effects on precision positioning equipment, until now.

Aerotech的新产品功能ThermoComp®,在使用AeroTech设备时,从几乎所有热不稳定性的热不稳定性的效果都提供了很多效果。Thermocomp是热误差的完整机电溶液。通过集成硬件和传感器的就业,以及通过A3200控制器软件实现的专有补偿算法,HotoroComp all,但消除了由于热效应引起的阶段的精度下降。如图1和2所示,定位系统中的热相关误差的主要源之一源自环境,或者在机器外部。图3显示了避免拒绝外部热影响的热量分量,即使在极端温度范围内。无论阶段行程和温度变化范围如何,完全消除了超过95%的热相关误差。

图2.由于空调不稳定,环境热循环引起的定位误差的实际测量
图3.使用热量分量特征在多个温度下成功补偿热敏定位误差的测量数据。结果是典型的阶段性能,无恒温

最后,外部环境变化不是唯一关于定位误差的热影响器。内部自加热是热敏定位误差的另一个主要来源,特别是在没有直接反馈装置的阶段,例如滚珠丝杠驱动的阶段。ThermoComp不仅可以防止环境变化影响定位性能,还可以减少通过内部加热引起的误差。图4显示了由滚珠丝驱动阶段的自加热阶段的自加热引起的超过94%的成功消除了94%的热量相关误差。

ThermoComp目前在所有Pro系列阶段可用,并通过A3200控制器软件中的直观且易于使用的集成命令进行操作。系统设置由工厂处理,并在每次热量加工时都是标准的,确保无忧无虑的客户体验,可在Aerotech订货到加急的交付系统中提供。有关ThermoComp可以做些什么来使过程更少容易受到热误差并改善您的工厂的输出质量,请联系Aerotech应用工程师。

图4.使用热量分量特征在滚珠丝杠级长时间操作期间,显示在滚珠丝杠阶段的长时间操作期间成功补偿内部加热相关定位误差的测量数据。结果是典型的阶段性能,无恒温。

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