Desarrollo de un sistema industrial de g...

El proyecto “Desarrollo de un sistema industrial de grabación de redes de difracción/polarización para su aplicación en encóderes con láser de femtosegundos (ECOGRAB)” tiene por objetivo sustituir un sistema de fabricación que utiliza intensivamente productos químicos por un sistema de fabricación más limpio y eficiente.

Los sistemas automáticos de codificación óptica de la posición (encóderes) son dispositivos opto-electrónicos de importancia crítica en sistemas automatizados que demandan un control micrométrico sobre la posición en distancias del orden de metros/centímetros, tales como máquina-herramienta, brazos robotizados o instrumentación metrológica científico-técnica de altas prestaciones. Un codificador (encóder) es básicamente un sensor de desplazamiento, lineal o angular, cuya salida consiste en una o varias señales eléctricas. Todos los equipos o sistemas modernos en los que se necesite control preciso del movimiento requieren del uso de codificadores, uno por cada grado de libertad, los cuales informan al control numérico y a los modernos reguladores sobre la posición, velocidad y aceleración de las partes móviles. Los ejemplos son innumerables: máquina herramienta, robótica, procesos automatizados de producción industrial, metrología industrial, técnicas de microfabricación, etc.

Estos encóderes trabajan con dos redes de difracción: una fija (retícula) y la otra móvil (cabeza lectora), que forman un patrón de Moiré cuando se ilumina con luz monocromática colimada. Cuando una de las redes de difracción se desplaza con respecto a la otra, la intensidad óptica que atraviesa el sistema varía periódicamente y esa periodicidad se puede utilizar para determinar el desplazamiento relativo de una red con respecto a la otra.

Actualmente el proceso de fabricación de estas redes se basa en un proceso litográfico en grandes áreas. La utilización de elementos químicos en este proceso es muy elevada, siendo algunos de ellos potencialmente muy contaminantes. El proyecto ECOGRAB propone sustituir el proceso fotolitográfico por un proceso basado en láser de femtosegundos libre de componentes químicos y por tanto más respetuoso con el medio ambiente. Para ello se diseñará un sistema de grabación completo enfocado a esta aplicación. Dicho sistema estará compuesto por el láser de femtosegundos, un sistema óptico que asegure el control dinámico de la polarización del haz y la correcta distribución de energía sobre la superficie a grabar y el software de control. Asimismo, se diseñarán y caracterizarán las redes de difracción y se diseñará el correspondiente codificador óptico