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应用注释

先进的运动控制精密亚博微信vip群鼓书写

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亚博微信vip群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。

那么为什么小型化如此挑战高级运动控制?亚博微信vip群答案位于最终产品中。为了跟上复杂图案的技术进步和电子设备的尺寸减少,所需的个体印迹/书面特征现在是亚微米,在某些情况下必须精确地间隔到彼此小于100nm。另外,处理这些鼓可能需要数周,这会推动制造商生产更高的速度系统。例如,在50rpm下处理的300mm直径的鼓将需要每0.0012ms触发激光脉冲触发,以便在滚筒的外圆周上产生1μm激光脉冲特征尺寸。这相当于命令激光以每秒800,000脉冲的速度和1/10th的点对点间距,每1/5的直径每1/5次射击人类血细胞的直径。这不是一个琐碎的事业。

Aerotech建立了高性能运动子系统,解决了滚动过程中特征小型化的困难,同时持有最终产品所需的极其紧密的精度公差。制造精密亚博微信vip群鼓所需的运动控制技术包括高定位分辨率,高精度力学,基于鼓的精确校准位置和自动对焦控制特征的激光能力,使激光在其最佳焦距处运行。使用此技术使得子微米特征尺寸和<100nm的单个特征到特征间距。

图2:用于鼓制造的Aerotech轴承运动子系统。线性轴携带激光光学组件,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。亚博登录平台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进行通信。组合轴的位置,使得激光烧制在旋转鼓和激光的线性运动之间配位。此功能可以以最高可达12.5 MHz的速率发射激光,其延迟仅为160纳秒。

最后,内置于AeroTech控制器中的自动对焦例程允许激光焦距设置在距滚筒表面的最佳距离处。这是重要的,因为不能制造空白鼓以保持相同的同时容差,导致各种锥度。自动对焦例程减轻了这些锥度的负面影响。为了利用自动对焦例程,将位置位移传感器沿激光束的方向添加到系统,并且这可以相对于激光头或光学器件测量鼓的位置位置。每个激光器都有一个理想的焦距,其中优化了其光斑尺寸和强度水平,这是将设置自动对焦例程的位置。位移传感器的值可以直接输入到Aerotech控制回路中以命令动作轴。这将保持激光束的理想焦距,并且允许在鼓的整个圆周和长度上产生一致的特征。

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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