Aerotech是一家致力于運(yùn)動(dòng)控制科技研發(fā)的公司，它向雷尼紹尋求一款應(yīng)用于醫(yī)療平臺(tái)的多功能高精度激光尺。
Aerotech于1970年在賓夕法尼亞州匹茲堡成立，以其高精度的系統(tǒng)、平臺(tái)及定位工作臺(tái)而著稱，旨在為全球工業(yè)、政府、科學(xué)和研究領(lǐng)域的客戶開發(fā)精密運(yùn)動(dòng)控制解決方案。Aerotech服務(wù)的客戶群體以追求“更好、更強(qiáng)、更快”為目標(biāo)，不斷突破精密測(cè)量的界限。Aerotech的業(yè)務(wù)涉及運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的全面開發(fā)，對(duì)這類產(chǎn)品而言，導(dǎo)致測(cè)量不確定度的變量乃至激光尺都是影響運(yùn)動(dòng)控制的關(guān)鍵因素。Aerotech與雷尼紹的合作源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，它向雷尼紹尋求一款尺寸更小、測(cè)量精度更高的緊湊型高精度激光尺。研究表明，RLE激光尺可以縮短與測(cè)量點(diǎn)之間的距離，極大降低了對(duì)精密機(jī)器測(cè)量不確定度的影響。
RLE激光尺系統(tǒng)
背景
Aerotech是目前唯一一家業(yè)務(wù)遍布全球的私營(yíng)機(jī)電一體化工程設(shè)計(jì)公司。公司設(shè)計(jì)的平臺(tái)廣泛用于各種高性能應(yīng)用，包括工業(yè)機(jī)器人、光導(dǎo)纖維和光子、影像儀系統(tǒng)、機(jī)床、半導(dǎo)體設(shè)備、裝配、醫(yī)療組件激光加工、微加工和電子元器件制造。Aerotech的座右銘是致力于運(yùn)動(dòng)科學(xué)，而客戶就是這一理念的試金石?！拔覀兊目蛻魧?duì)精度要求很高，并給我們提出了一些非常嚴(yán)苛的工藝標(biāo)準(zhǔn)，”Aerotech業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理William Land說(shuō)?！爱?dāng)然，我們沿用業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，但也經(jīng)常遇到客戶向我們提出他們的特殊要求。滿足這些個(gè)性化需求才有可能在當(dāng)今市場(chǎng)占據(jù)一席之地?！?/FONT>
每個(gè)項(xiàng)目都是獨(dú)一無(wú)二的
Aerotech的大部分業(yè)務(wù)是定制設(shè)計(jì)精度與效率并重的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。例如，該公司的平臺(tái)用于測(cè)量最終在高價(jià)值生產(chǎn)過(guò)程中用作標(biāo)準(zhǔn)件的部件，因此必須盡可能降低測(cè)量不確定度。
精密測(cè)量會(huì)受到一些因素的影響，包括環(huán)境變化、熱膨脹、光學(xué)元件的質(zhì)量、以及反饋回路中的噪音。盡管如此，對(duì)測(cè)量不確定度影響很大的一個(gè)因素 — 阿貝 (Abbe) 偏置 — 卻可以使用合適的激光尺進(jìn)行“規(guī)避”。正如Land所解釋的那樣，Abbe偏置由測(cè)量反饋設(shè)備(在本案例中是激光尺)與測(cè)量點(diǎn)之間的距離來(lái)確定。
傳感器距離關(guān)注點(diǎn)越遠(yuǎn)，測(cè)量不確定度越大。一些平臺(tái)制造商在考慮到尺寸和設(shè)計(jì)的限制后，通過(guò)埋入方式將(激光)光柵尺安裝在平臺(tái)下部。
這就增加了平臺(tái)上的測(cè)量點(diǎn)與關(guān)注點(diǎn)之間的距離。埋入平臺(tái)下部的(激光)光柵尺不會(huì)檢測(cè)平臺(tái)上其他裝置的傾側(cè)、搖擺以及運(yùn)動(dòng)軸的滾擺、俯仰或扭擺狀況，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量不確定度。雖然可將某些超緊湊型光柵尺放置在離測(cè)量點(diǎn)更近的位置，但其測(cè)量精度會(huì)受到限制。
“為了完全避免這種情況，我們使用了RLE20激光尺。RLE20激光尺表現(xiàn)出色，減小了偏置，使測(cè)量點(diǎn)盡可能靠近刀具點(diǎn)或關(guān)注點(diǎn)，”Land說(shuō)?！袄啄峤B激光尺的測(cè)量軸與攝像機(jī)軸在測(cè)量點(diǎn)會(huì)發(fā)生名義相交。激光器測(cè)量位置與部件被測(cè)位置之間的偏置實(shí)際為零。RLE緊湊型激光頭設(shè)計(jì)靈活，穩(wěn)定性非常好?！?/FONT>
RLE緊湊型激光頭
RLE安裝和準(zhǔn)直
小巧、簡(jiǎn)單、精確
雷尼紹激光尺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高，具有許多應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)，例如可以直接集成到裝配生產(chǎn)線中。Aerotech使用的RLE20-DX-DG激光尺具有較高的數(shù)字分辨率，是一款最大分辨率可設(shè)定為10 nm的雙光程零差激光尺。采用激光干涉測(cè)量技術(shù)，波長(zhǎng)成為表示測(cè)量距離的基本單位。因此，波長(zhǎng)穩(wěn)定性與測(cè)量重復(fù)性直接相關(guān)。雷尼紹使用的激光管均以通過(guò)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室 (NPL) 認(rèn)證的激光管作為參照，以確保符合波長(zhǎng)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。
Land指出，Aerotech的技術(shù)人員甚至可以攜帶這些激光尺到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用?！袄啄峤B激光尺安裝和使用簡(jiǎn)便，我們可以攜帶這些設(shè)備到客戶現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)機(jī)器進(jìn)行重新校準(zhǔn)。此外，由于發(fā)射頭和總體系統(tǒng)尺寸較小，我們通常會(huì)將這些設(shè)備裝入便攜箱，帶到工廠進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)作業(yè)，”Land說(shuō)道。
使用優(yōu)質(zhì)組件打造高品質(zhì)產(chǎn)品
許多行業(yè)的客戶需要使用精確運(yùn)動(dòng)控制來(lái)定位和測(cè)試干涉儀、自準(zhǔn)直儀、影像儀系統(tǒng)和天線等設(shè)備中的傳感器。這些高精度應(yīng)用不斷突破精密測(cè)量的界限，客戶也依賴Aerotech提供測(cè)量技術(shù)。
另一方面，Aerotech積極尋求合作伙伴，以向客戶傳授工藝知識(shí)、加強(qiáng)自身能力并為這些嚴(yán)苛應(yīng)用提供高性能自動(dòng)化控制解決方案。“借助雷尼紹激光尺，我們能夠超越客戶提出的標(biāo)準(zhǔn)，”Land說(shuō)。“我們的理念是制造卓越的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，而這一理念正好反映在我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囘^(guò)程設(shè)計(jì)、制造及組件購(gòu)買方面。我們竭力為客戶提供一流的體驗(yàn);而我們之所以能夠不斷獲得成功，部分歸因于雷尼紹帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步?！?/FONT>
RLU激光尺
XY平臺(tái)上的RLE系統(tǒng)
（轉(zhuǎn)載）
