Vervangende tafel bespaart tijd en geld.

Q-Sys heeft een wanhopige klant uit de brand geholpen door een speciale positioneertafel te bouwen. De klant was in de problemen gekomen doordat de vorige leverancier had besloten een product uit het leverprogramma te nemen. Daarop had de klant bijna geen andere keuze dan de bestaande machine aan te passen. Door toeval kwamen ze in contact met Q-Sys met als resultaat een positioneertafel die 1:1 als vervanger kan dienen. Dit geldt niet alleen voor de mechanische interface (afmetingen en montagegaten), maar ook voor de besturing. De klant kan nu zonder extra inspanningen de bestaande machine blijven produceren.

Optische tafel met 5 vrijdheidsgraden.

Deze optische tafel met vijf vrijheidsgraden is op basis van klantspecificaties ontworpen, gebouwd en geleverd. In het graniet is, naast een groot aantal inserts, een vijftal RVS T-sleuven aangebracht waardoor de gebruiker een zeer grote flexibiliteit heeft bij de montage van zijn componenten. Onder het graniet bevinden zich drie actuatorsystemen waarmee de bewegingen in vijf richtingen kunnen worden uitgevoerd. Het gaat daarbij om twee lineaire bewegingen en drie hoekverdraaiingen. De actuatorsystemen zijn op ingenieuze wijze gekoppeld aan de granieten plaat, waardoor verschillende combinaties van bewegingen van deze actuatoren leiden tot de gewenste bewegingen in de vijf vrijheidsgraden. Vanwege veiligheidsaspecten zijn de actuatoren met een rem uitgevoerd.

Controller upgrade.

Terwijl de budgetten voor investeringen streng bewaakt blijven, zijn er steeds meer gebruikers die vinden dat hun machine een nieuw leven kan worden ingeblazen door een revisie van de hardware in combinatie met het vervangen van de controller door een up-to-date alternatief. Waar motion componenten relatief weinig zijn veranderd in de afgelopen jaren, zijn de besturingen voortdurend in ontwikkeling. Het laatste systeem dat een dergelijke aanpak van Q-Sys heeft ondergaan is een station voor lasersnijden waar de positioneringstafels, overige hardware en de laser nog vele jaren van probleemloos gebruik voor zich hebben. Het vervangen van de Anorad CNC 2000 besturing heeft de betrouwbaarheid en gebruiksmogelijkheden van het systeem significant laten toenemen.

Nieuwe gantry.

Door gebruik te maken van een granieten basis en een balkconstructie met inwendige demping worden zeer goede dynamische eigenschappen bereikt. Zowel de X- als de Y-beweging wordt aangedreven met behulp van lineaire motoren. Het platform is bijvoorbeeld uitermate geschikt voor laser-snijtoepassingen en optische inpectietaken. De geintegreerde Z-as kan dan de functie van autofocus vervullen. De slaglengte van X en Y bedraagt 600mm. Door de lineaire motoren kan een versnelling tot 20m/s² worden gehaald. De herhaalnauwkeurigheid is beter dan 1µm en de absolute nauwkeurigheid 10µm. Het platform kan met diverse servobesturingen worden gecombineerd.

Geometrische nauwkeurigheid voor inspectiesysteem.

Belangrijke specificaties voor dit motionplatform zijn dynamische bewegingen en geometrische nauwkeurigheden. Vanwege de eisen is er gebruik gemaakt van een lineaire motor en zijn de kogelomloopgeleidingen direct op het graniet gemonteerd. Op deze manier wordt er geprofiteerd van de extreme vlakheid die met graniet gerealiseerd kan worden. De rechtheid van beweging bedraagt 5µm en de vlakheid van beweging 3µm.

Zes assen platform voor laserbewerking.

Vanwege de te halen specificaties zijn vijf van de zes assen uitgevoerd met luchtlagers. Deze vijf assen worden alle aangedreven met een lineaire motor en de positieterugkoppeling wordt gedaan middels optische lengtemeetsystemen. De zesde as is uitgevoerd met een zogenaamde harmonic drive. Op deze as wordt een galvokop gemonteerd. De verticale as bestaat uit een speciaal ontworpen verlijmde constructie. Het resultaat is een zeer hoge stijfheid in combinatie met een lage massa. Bovendien wordt een extreem hoge nauwkeurigheid gehaald. Alle lineaire assen hebben een herhaalnauwkeurigheid van kleiner dan 1µm en een absolute nauwkeurigheid van kleiner dan 6µm. De kantelfouten zijn kleiner dan 5 boogseconden.

Vijf assen platform voor onderzoek.

Dit platform heeft vijf bewegende assen. De onderste, 1500mm lange beweging, is opgebouwd op een granieten basis. Daarbij zijn de benodigde componenten zoals geleidingen, spindel en encoder direct op het graniet gemonteerd. De andere vier assen zitten paarsgewijs op de onderste slede gemonteerd. De slaglengtes zijn voor beide paren 550mm x 300mm. De gehaalde waarde voor de nauwkeurigheid over het gehele bereik bedraagt 100µm en de laagste mechanische eigenfrekwentie 70Hz, bij een belasting van 100kg.

Nauwkeurige optische meetbank.

Op de meetbank worden met behulp van lasermetrologie optische oppervlakken gecontroleerd. Door het gebruik van innovatieve ontwerpconcepten worden stabiliteit en herhaalnauwkeurigheid van de metingen geoptimaliseerd en geometrische fouten van de sledes geminimaliseerd. Beide sledes maken gebruik van luchtlagers en worden aangedreven door lineaire motoren.

Groot formaat gantry.

Deze groot formaat gantry is opgebouwd op een granieten basis waardoor over het volledige werkgebied uitstekende prestaties worden gehaald. De brug wordt aan beide zijden met behulp van lineaire motoren aangedreven in een zogenaamde “full gantry mode”. Dit is opnieuw een voorbeeld van een op klantspecificatie ontworpen positioneerplatform van Q-Sys waarbij hoge specificaties, een strak leverschema en een gelimiteerd budget hand in hand gingen.

Positioneertafel voor lange slagen.

Deze positioneertafel is een zeer geschikte oplossing voor gebruikers die een lange slaglengte nodig hebben binnen een redelijk budget terwijl de prestaties nog steeds belangrijk zijn. De tafel biedt 2000mm slag met een totale lengte van minder dan 2500mm. De lineaire motor, lineaire encoder en kogelomloopgeleidingen zorgen samen voor uitstekende prestaties. Bovendien is er door gebruik van de gekozen onderdelen een minimum aan onderhoud vereist. De basis wordt gevormd door een geëxtrudeerd aluminium profiel en aan de bovenkant worden de onderdelen beschermd door een metalen afdekking.

XYZ positioneerplatform voor laserbewerkingen.

Het platform wordt gebruikt voor onderzoek in combinatie met diverse lasers, optieken en materialen. De uitdaging bij het ontwerp was om een multi inzetbaar platform te bouwen waarbij vanzelfsprekend het kostenaspect niet uit het oog mocht worden verloren. Nauwkeurigheid en dynamiek zijn belangrijke kenmerken van het platform. De 3 assen hebben respectievelijke slaglengtes van 1000mm, 750mm en 100mm. De absolute positioneernauwkeurigheden zijn beter dan 10µm met een herhaalnauwkeurigheid van 1µm. Ondanks het feit dat het hier om een gestapeld XY systeem gaat wordt een vlakheid van beweging gehaald van 3.5µm. Om dit te bereiken is voor de doorbuiging van de bovenste as, als gevolg van de bewegende massa, gecompenseerd. Het platform wordt geleverd compleet met 3-assen besturing en versterkers.

Luchtlagersysteem voor kalibratiedoeleinden.

Bij de kalibratiewerkzaamheden wordt gebruik gemaakt van een laserinterferometer. De meetwaarde van het te kalibreren werkstuk zal worden vergeleken met de door de laserinterferometer gemeten waarde. Om de zogenaamde Abbe-fouten, die van invloed zijn op de meting, zo klein mogelijk te houden dienen de geometrische fouten extreem klein te zijn. De vlakheid en de doorbuiging van de granieten basis waren daarom in de ontwerpfase erg belangrijke aandachtspunten. Er zijn uitzonderlijk goede resultaten behaald. Als lagering is gekozen voor vacuum voorgespannen luchtlagers. Dit is ook gedaan omdat een zeer gladde beweging (constante snelheid) noodzakelijk is.

XY Positioneersysteem met hybride lagering

Het concept is gebaseerd op het zogenaamde co-planair luchtlagersysteem. De ene as is uitgevoerd met mechanische lagering. De andere as, de slede van het systeem, wordt gelagerd met behulp van luchtlagers. De luchtlagerslede wordt aangedreven middels een ijzerloze lineaire motor. De "mechanische as" heeft ijzerkern lineaire motoren als aandrijfcomponent. Naast voordelen voor specifieke toepassingen heeft dit concept ook een gunstig effect op de kosten. Door het uitgekiende ontwerp zijn de kantelfouten van de slede minimaal, ondanks de mechanische lagering op de ene as.

Testtijd van printkoppen met meer dan een factor 50 teruggebracht!

Q-Sys heeft onlangs een testsysteem geleverd aan een fabrikant van inktjet printkoppen. Het systeem wordt gebruikt om printkoppen te testen en te bepalen of de werking correct is en de prestaties te evalueren om zo in de toekomst de printkwaliteit te verbeteren. Bijkomend doel was om de benodigde testtijd significant te verkorten. Het resultaat is een relatief klein split-axes systeem, waarbij het motion platform werd geintegreerd met de granieten basis. Het idee was het systeem dusdanige prestaties te laten leveren, dat eventuele kwaliteitsproblemen tijdens het printen alleen aan de printkop te wijten zouden zijn. Uiteindelijk werd de testtijd teruggebracht van enkele uren tot enkele minuten terwijl de prijs van het systeem ongeveer een kwart bedroeg van het oude systeem.

Field support en upgrades voor motion- en positioneersystemen

Na de sluiting van Anorad Europe in Best, eind 2009, is er voor de eigenaren van Anorad apparatuur, beperkte ondersteuning in Europa. Q-Sys heeft voor deze gebruikers een oplossing en biedt ondersteuning en service voor deze systemen.

Q-Sys is in 2007 opgestart door vier ex Anorad-managers om de traditie voort te zetten van het ontwerpen en bouwen van nauwkeurige motion platforms. Aangezien de Q-Sys engineers bekend zijn met de door Anorad in Europa geleverde systemen, kunnen zij daarvoor ondersteuning en service bieden en waar nodig reparaties uitvoeren. Dit kan varieren van hulp bij storingen tot het uitvoeren van geplande inspectie- en onderhoudsbeurten. Daarnaast biedt Q-Sys de mogelijkheid tot upgrades waarbij bepaalde hard- en software wordt vervangen om de prestaties van de systemen nog verder te verbeteren of de levensduur te verlengen en zo grote investeringen uit te stellen.

De service kan worden uitgevoerd naar aanleiding van behoefte (storing) of op basis van een zogenaamd servicecontract waarin de bezoeken vooraf worden gepland en reactietijden en beheer van reserveonderdelen worden geregeld.