화강암 에어 베어링 시스템은 밀도가 높고 치수가 안정적인 화강암 몸체와 비접촉식 에어 베어링-가이드를 결합하며 많은 초정밀 모션 플랫폼의 중심에 있습니다-. 웨이퍼-검사 단계, 광학 계측 브리지 또는 레이저-스캐닝 갠트리를 지정하는 엔지니어의 경우 실제 질문은 다음과 같습니다.화강암 에어베어링롤링 가이드웨이보다 절대적으로 우수하지만 화강암 에어베어링 아키텍처가 애플리케이션이 실제로 요구하는 이동, 탑재하중, 정확성 및 환경에 적합한지 여부는 결정됩니다. 이 가이드에서는 이러한 시스템이 무엇인지, 구조 부품과 유체 부품이 어떻게 함께 작동하는지, 어디에 사용되는지, 견적을 요청하기 전에 OEM이 정의해야 하는 매개변수에 대해 설명합니다.
화강암 에어베어링 시스템이란?
가장 간단하게 말하면, 에어 베어링은 볼, 바늘 또는 재순환 캐리지 위에서 굴러다니는 대신 정밀하게 가공된 화강암 표면을 가로지르는 얇은 압축 공기막을 타고 이동하는 움직이는 요소입니다. 화강암은 구조적 및 기하학적 기준 데이텀을 제공하고, 공기막은 금속-대-금속 접촉을 제거하며, 구동 및 피드백 요소는 거의 마찰이 없는 표면을 측정되고 반복 가능한 동작 축으로 변환합니다.- 보상은 마찰, 마모, 스틱-슬립 및 윤활이 주로 설계되는 플랫폼입니다. 비용은 표면 형상과 공기 공급 자체에 대한 요구 사항이 더 까다롭습니다. 에이화강암 에어베어링 스테이지그러므로 모놀리식 화강암 구성 요소로 시작하여 그 주위에 구축된 모션 시스템이 됩니다.
화강암 베이스, 공기{0}}베어링 면, 에어 필름, 오리피스, 가이드웨이 및 드라이브가 함께 작동하는 방식
작동 시스템은 일치하는 부품의 체인이며 정확도는 가장 약한 링크에 의해 결정됩니다. 화강암 베이스 또는 통로는 캐리지가 따라 이동하는 평평하고 낮은-팽창 기준입니다. 공기- 베어링 면은 캐리지이며 작은 피드 포인트 패턴을 전달합니다. 압축 공기는 이러한 공급 지점을 통해 흐르고, 가압 포켓을 만들고, 몇 마이크로미터 두께의 필름 위로 캐리지를 들어 올립니다. 가이드웨이는 마차가 타고 다니는 연마된 화강암 길이며, 가이드웨이의 전체적인 평탄도와 부분적인 평탄도가 움직임의 직진성을 결정합니다. 일반적으로 선형 모터인 드라이브와 격자 인코더인 피드백은 동일한 화강암 기준점에 장착되어 캐리지가 실제로 이동하는 표면을 참조합니다. 에이정밀 에어베어링 시스템이는 해당 데이텀과 그 옆에 장착된 엔코더 스케일 간의 일치 정도에 달려 있습니다.
오리피스-공급 및 다공성 에어 베어링
대부분의 화강암 에어베어링 설계는 개별 오리피스를 통해 공기를 공급하는 반면 일부는 다공성 흑연 또는 세라믹 제한 표면을 사용합니다. 오리피스-공급 설계는 기계 가공 및 서비스가 더 쉽습니다. 다공성 디자인은 보다 균일한 필름을 제공하는 경향이 있으며 차단된 공급 지점에 덜 민감합니다. 선택은-보편적으로 우월한 것보다는 제조 가능성과 필름 안정성 사이의 균형입니다.
에어베어링이 비접촉식-운동을 구현하는 이유
물리학은-자기 안정화 평형입니다. 흐름 제한 장치는 빠져나갈 수 있는 공기의 양을 제한하므로 캐리지를 약간 아래로 밀면 간격이 좁아지고 흐름 경로가 더 많은 저항을 받고 압력이 상승하며 캐리지가 다시 위로 밀리게 됩니다. 따라서 캐리지는 디자인과 하중에 따라 일반적으로 약 5~20마이크로미터 범위의 안정적인 간격에 떠 있습니다. 접촉이 없기 때문에 구름 마찰, 미끄럼 마모, 스틱-미끄러짐이 없고 베어링에서 발생하는 열이 거의 없습니다. 정직한 경고는 캐리지가 지속적으로 깨끗한 공기 공급에 의존한다는 것입니다. 압력이 손실되면 틈이 무너지고 캐리지가 안정되므로 시스템 설계에는 공급 모니터링 및 하강 제어가 포함되어야 합니다.
화강암 에어 베어링과 기계식 롤링 가이드웨이 비교
두 아키텍처는 정확도와 속도 범위의 서로 다른 부분을 제공하며 올바른 선택은 선호도가 아닌 오류 예산을 따릅니다.
| 측면 | 화강암 에어베어링 | 롤링 가이드웨이 |
|---|---|---|
| 연락하다 | 비-접촉식 에어필름 | 롤링 요소 접점 |
| 마찰 및 마모 | 무시할 수 있고 윤활 마모 없음 | 낮지만 베어링이 오래되어 서비스가 필요함 |
| 직진성 소스 | 화강암 길 형상(겹쳐짐) | 레일 진직도 + 예압 |
| 열 및 입자 청결도 | 공기질과 습도에 민감함 | 그리스가 필요하고 시간이 지남에 따라 입자가 떨어집니다. |
| 면적당 적재 용량 | 보통, 영화 및 지역별로 설정 | 높음, 잘 확립됨 |
| 동적 강성 | 낮은 접촉 강성 | 더 높은 국부적 강성 |
| 전형적인 핏 | 계측, 스캐닝, 낮은-힘 정밀도 | 중, 고하중-가공 |
모든 것에 대한 답도 아닙니다. 안에어베어링 가이드웨이마찰과 입자 생성이 거의 0에 가까워야 하는 위치를 차지합니다. 롤링 가이드는 하중과 강성이 지배적인 위치를 차지합니다.
성능에 영향을 미치는 주요 설계 요소
아키텍처가 선택되면 달성 가능한 정확도는 ISO 230-1 및 ISO 1101과 같은 공작기계 표준과 ISO 1101에서 설명하는 직진도 및 평탄도와 같은 동일한 기하학적 오류 계열인 소수의 상호 작용 매개변수에 의해 설정되므로 단일 헤드라인 그림보다는 도면에 대해 설명하는 것이 가장 좋습니다. 각 항목은 공급자에게 맡기기보다는 명시적으로 지정하는 것이 좋습니다.
| 설계 인자 | 왜 중요한가요? | 무엇을 고정해야 할까요? |
|---|---|---|
| 화강암 길의 전체적, 국부적 평탄도 | 축이 유지할 수 있는 직진도를 정의합니다. | ISO 1101 GD&T에 따른 전반적인 평탄도 및 로컬(중{0}}범위) 평탄도 |
| 공기막 두께(에어 갭) | 승차 높이, 강성 및 하중 민감도를 설정합니다. | 하중에 따른 공칭 간격 및 허용 변동 |
| 공기 공급 품질 | 오염이 주요 실패 모드입니다. | 압력, 유량, 여과 등급, 이슬점 |
| 탑재량과 무게 중심 | 하중 분포는 필름과 새그를 변화시킵니다. | 질량, CG 위치, 동적 하중 |
| 열적 거동 | 화강암은 천천히 팽창합니다. 방이 떠다닌다 | ISO 1에 따라 20도 기준, 온도 범위 |
| 인코더 및 스케일 장착 | 피드백은 움직이는 데이텀을 참조해야 합니다. | 분해능, 열 경로, 장착 직진도 |
| 동적 강성 대 속도 | 정착 시간으로 인해 처리량이 증가합니다. | 속도, 가속도, 허용 가능한 오버슈트 |
화강암 공기 베어링을 기반으로 구축된 공통 모션 시스템
에어{0}}베어링 모션은 일반적으로 이동 및 자유도 요구사항에 맞는 작은 구성 세트로 패키징됩니다.--
| 체계 | 자유도 | 일반적인 사용 |
|---|---|---|
| XY스테이지 | 선형 축 2개, 적층형 | 스캐닝, 검사, 정렬 |
| XYθ 스테이지 | 2개의 선형 + 1개의 회전 | 웨이퍼 및 마스크 정렬 |
| 갠트리 스테이지 | 레일 2개와 가로빔 1개 | 장거리-이동 광학 및 레이저 시스템 |
| 검사단계 | 직진성 우선순위가 높은 XY | 계측, AOI, 표면 프로파일링 |
안에어베어링 XY스테이지계측 도구의 경우 두 축이 모두 하나의 화강암 평면을 참조할 수 있기 때문에 가장 일반적인 시작점입니다.
일반적인 응용 분야
모션이 부드럽고 반복 가능해야 하며 본질적으로 입자가 없어야 하는 경우에는-화강암 공기 베어링 플랫폼이 반복적으로 나타납니다. 반도체 및 평판{3}}패널 작업에서는 웨이퍼 검사 및 정렬 단계를 수행합니다.- 광학 계측에서는 베어링 진동으로 인해 측정이 방해받아서는 안 되는 브리지 및 갠트리 헤드를 지원합니다. 레이저 가공에서는 마킹, 트리밍 및 직접 쓰기를 위한 안정적인 위치 지정을 제공합니다. 산업용 CT 및 X-레이에서는 방해가 적은 부품이나 검출기를 움직입니다. AOI부터 표면 프로파일링까지 고해상도 스캐닝에서는 롤링 캐리지가 항상 일치할 수 없는 길고 크리프가 없는{11}}이동을 제공합니다. 깨끗한 환경이 필요한 경우 공기 공급 및 조립은 ISO 14644와 같은 청정도 등급에 따라 지정됩니다.
OEM 고객이 견적을 요청하기 전에 제공해야 할 사항
견적은 성능 범위가 정의된 후에만 의미가 있습니다. 아래 표는 공급업체가 일반 번호 대신 유용한 제안서를 반환하는 데 필요한 최소값입니다.
| 확인할 매개변수 | 왜 중요한가요? |
|---|---|
| 여행하다 | 화강암 가이드웨이 길이, 가공 계획 및 운송 방법 결정 |
| 유효 탑재량 | 공기{0}}베어링 면적, 필름 적재 용량 및 구조적 강성에 영향을 미칩니다. |
| 포지셔닝 및 반복성 | 기하학적 공차, 엔코더 사양 및 시스템 통합을 결정합니다. |
| 속도와 가속도 | 동적 성능, 드라이브 선택 및 진동 제어에 영향을 미칩니다. |
| 환경 청결 | 공기 여과, 입자 제어 및 조립 방법 구동 |
| 장착 인터페이스 | 모양 인서트, 나사산 구멍, 가이드웨이 면 및 조립 공차 |
비교할 수 없는 가공 및 온도{0}}제어 검사
비교할 수 없는 것은화강암 에어베어링 제조업체베이스와 스테이지, 맞춤형 화강암 구조, 조밀한 검은색 화강암으로 만든 겹쳐진 참조 방식. 기계 가공, 드릴링, 인서트 피팅 및 랩핑은 온도- 및 습도-가 제어되는 작업장에서 수행되며 화강암 길은 DIN 876 및 ISO 8512-2와 같은 참조 표준에 따라 평탄도가 추적되고 ISO 1101에 기록된 기하 공차와 함께 서비스에서 참조할 동일한 모놀리식 데이텀에서 검사됩니다.반도체, CMM 및 레이저 장비의 화강암, 에사용자 정의 화강암 기계 베이스 지정, 에화강암 표면판 교정 및 유지 관리그리고 계속화강암 정반 선택이러한 단계가 포함되는 엔지니어링 컨텍스트를 다룹니다.
자주 묻는 질문
화강암 에어베어링에는 클린룸이 필요합니까?
항상 그런 것은 아니지만 공기 품질이 지배적인 신뢰성 요소입니다. 베어링 필름은 얇기 때문에 공급 지점에 입자와 습기가 들어가지 않도록 여과, 건조 및 압력 안정성이 지정됩니다. 깨끗한 환경이 도움이 되지만,{2}}잘 필터링된 공급품이 객실 등급보다 더 중요합니다.
리니어 레일에 비해 에어베어링은 얼마나 단단한가요?
공기막의 접촉 강성은 일반적으로 예압이 적용된 롤링 가이드의 접촉 강성보다 낮습니다.에어베어링 리니어 스테이지딱딱함보다는 부드러움과 청결함을 위해 선택되었습니다. 실제 결과는 필름 영역, 공급 압력 및 구조 설계를 통해 관리되는 동적 강성을 통해 우수한 직진성과 낮은 힘에서도 안정됩니다.
화강암 에어베어링 스테이지가 현실적으로 어느 정도의 정확도에 도달할 수 있습니까?
이는 화강암 방식 형상, 엔코더 분해능 및 환경에 따라 달라지며 오류 예산으로 함께 읽혀집니다. 이동, 하중 및 온도 창 없이 단일 숫자를 기술하는 것은 의미가 없습니다. 이는 목표가 인용되기 전에 위의 매개변수가 고정되는 이유입니다.
배송 전에 화강암 방식을 어떻게 확인합니까?
경로는 직선 모서리, 레벨, 레이저 또는 좌표 측정 기계를 사용하여 ISO 1의 20도 참조에서 자체 데이텀으로 측정되며 결과가 기록되므로 고객은 캐리지가 타고 다닐 형상을 추적할 수 있습니다. 에이초정밀 모션 시스템기본 데이터가 가정되지 않고 측정되기 때문에 신뢰할 수 있습니다.
모션{0}}시스템 제안 요청
XY, XYθ, 갠트리 또는 검사 스테이지를 설계하는 경우 이동, 탑재량, 위치 지정 및 반복성 요구 사항, 속도 및 가속도, 장착 도면을 보내면 달성 가능한 기하학적 구조, 공기 공급 요구 사항 및 통합을 포함하는 제안서를 보내드립니다-. 우리의 것부터 시작하세요문의 양식, 배경을 검토합니다.정밀 장비의 화강암, 에사용자 화강암 베이스 지정, 에표면-플레이트 교정그리고 계속정반 선택공급자에게 브리핑을 하기 전에.