КОМП'ЮТЕРИЗОВАНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ПАРАМЕТРІВ ЕЛЕКТРОННО-ПРОМЕНЕВОГО ОБРОБЛЕННЯ ОПТИЧНИХ КОМПОНЕНТІВ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.68(2).2024.318195Ключові слова:
комп'ютеризована система, моніторинг, електронно-променеве оброблення, оптичний компонент, мікропроцесорний блок керування, технологічний параметрАнотація
Розроблена комп’ютеризована система моніторингу параметрів електронно-променевого оброблення оптичних компонентів є сучасним рішенням для забезпечення точного контролю технологічних параметрів у реальному часі. Система базується на мікропроцесорному блоці керування, що забезпечує інтеграцію всіх компонентів через CAN-шину та високовольтний оптичний інтерфейс. Основними функціями системи є моніторинг напруги на катоді, модуляторі, струмі розжарення, електронного потоку та коригування цих параметрів у процесі оброблення. Завдяки адаптивному регулюванню система дозволяє досягти стабільності параметрів електронно-променевого оброблення, що підтверджено низьким рівнем відхилень напруги (до ±2%) та рівномірністю нанесення плівкових покриттів (до ±5%). Використання високовольтного оптичного інтерфейсу мінімізує втрати сигналу та підвищує точність передачі даних. Система легко інтегрується з комп’ютерними системами через USB-інтерфейс, забезпечуючи можливість підключення додаткових сенсорів для розширення функціональних можливостей. Результати апробації, проведеної на базі електронно-променевої установки УВН-71, продемонстрували значні переваги системи. Вона дозволяє зменшити дефекти поверхні, підвищити рівномірність оброблення та мінімізувати втрати оптичних матеріалів. Запропоноване рішення є критично важливим для виробництва високоякісних оптичних компонентів, які використовуються в сучасних комп’ютерних системах, забезпечуючи відповідність найсуворішим стандартам якості. Таким чином, розроблена комп’ютеризована система моніторингу сприяє оптимізації процесів електронно-променевого оброблення, підвищенню продуктивності та якості продукції, відкриваючи нові можливості для індустрії оптичних компонентів.
Посилання
Zhang, X., Sun, H., Fu, Y., Kong, L., Zhang, D., Xue, D., & Xue, C. (Eds.). (2023). Advanced Optical Manufacturing Technologies and Applications 2022; and 2nd International Forum of Young Scientists on Advanced Optical Manufacturing (AOMTA and YSAOM 2022). SPIE. https://spie.org/Publications/Proceedings/Volume/12507
Zhaivoronok, I. S., & Kovalenko, Yu. I. (2022), Increasing the Accuracy of Determining the Working Parameters of the Ribbon-Shaped Electronic Flow in the Electron-Beam Microprocessing of Dielectrics, Bulletin of KPI. Series Instrumentation, Iss. 64 (2), pp. 33-41. [in Ukrainian].
Faehnle, O. Process optimization in optical fabrication. Optical Engineering, 55(3), 035106-035106, 2016.
Proceedings of SPIE. (29–30 June 2020). AOPC 2020: Optics Ultra Precision Manufacturing and Testing. Retrieved from https://www.proceedings.com/content/056/056899webtoc.pdf
Karangwa, J., Kong, L., Yi, D., & Zheng, J. (2021). Automatic optical inspection platform for real-time surface defects detection on plane optical components based on semantic segmentation. Appl. Opt. 60, 5496-5506.
X. Wang, M. Cao, Z. Chen, et all. (2024). In-situ real-time monitoring of ultrafast laser processing using wide-field high-resolution snapshot compressive microscopy. Advanced Manufacturing 5, 29. doi: 10.37188/lam.2024.029
Li, R, Wu, F, Huang, H, et all. (2023). Investigation of Surface Defects in Optical Components Based on Reflection Mueller Matrix Spectroscopy. Applied Sciences. 13(16):9294. doi: 10.3390/app13169294
Choi, J., Wooldridge, M., Mazumder, J. (2023). Spectroscopy-based smart optical monitoring system in the applications of laser additive manufacturing. J. Laser Appl. 35 (1): 012030. doi: 10.2351/7.0000910.
Wen, J., Gao, H., Shi, W., et all. (2024). On-chip Real-time Hyperspectral Imager with Full CMOS Resolution Enabled by Massively Parallel Neural Network. arXiv preprint arXiv:2404.09500.
Lipsett, M.G., Yuen, J.D., Olmedo, N.A., Dwyer, S.C. (2014). Condition Monitoring of Remote Industrial Installations Using Robotic Systems. In: Lee, J., Ni, J., Sarangapani, J., Mathew, J. (eds) Engineering Asset Management 2011. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, London. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-4993-4_21.
Rud, M.P., Kanashevych, G.V., Boiko, V.P., et all. Implementation of a Computerized Control System in the Process of Electronic Processing of Optical Materials. In: VII International Industrial Conference "Efficiency of Scientific, Resource, and Industrial Potential Implementation in Modern Conditions", (February 12–16, 2007), Slavskoe-Kyiv, 2007. P. 460. [in Ukrainian].
Xu, C., Famouri, M., Bathla, G., Shafiee, M. J., & Wong, A. (2023, September). High-throughput, high-performance deep learning-driven light guide plate surface visual quality inspection tailored for real-world manufacturing environments. In Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence (Vol. 37, No. 13, pp. 15745-15751).
Rud, M.P., Vashchenko, V.A., Kovalenko, Yu.I., et all. Investigation of the Spatial-Energy Characteristics of a Ribbon-Shaped Electron Beam. In: X International Industrial Conference "Efficiency of Scientific, Resource, and Industrial Potential Implementation in Modern Conditions", (February 18-22, 2010), Slavske-Kyiv, 2010. pp. 162-164. [in Ukrainian].
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Мацепа С. М., Антоненко С. В.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
