大面积激光加工

高精度–高吞吐量–同步二维加工

大面积高密度结构的加工,如印刷电路板(PCB)的激光钻孔或激光打标,需要可提供高精度和高产能的解决方案。该特定应用技术演示器展示了多轴定位系统与高动态振镜扫描仪的组合,可满足多种工业生产的需求。

SCANLAB GmbH生产振镜扫描仪,某些型号还增强了同步控制二维扫描头和两根机械轴的功能,例如带有两根伺服轴的XY位移平台。PI的ACS运动控制器平台实现了这一功能,即XL SCAN,与PI的电动定位器产品组合配合使用时,该解决方案可提供几乎不受限制的工作区域。

XL SCAN允许在大面积范围内连续运行,从而避免了空闲时间并消除了拼接错误。具有通过载物台的行程扩展视场(FOV)的能力,其优势在于可以固定光学器件,并保持精度、光斑尺寸和性能。

系统集成商负责集成组件、配置控制软件、校准系统以及解决集成过程中出现的任何问题。其专业知识对于XL SCAN系统实现预期性能和功能至关重要。

XL SCAN自动化解决方案的特点

  • 更大的工艺区
  • 更高的吞吐量
  • 可达微米级的更高加工精度
  • No stitching errors
  • 高动态且无平台振动的平稳加工
  • 自动激光控制,例如 光斑距离控制(SDC)
  • 多个扫描头和工件运动系统功能

激光束偏转

工件定位

  • 例如,用于高精度和高速度的线性电机平台或 平面扫描仪- 采用磁力直接驱动的V-551
  • 拖链电缆管理
  • 花岗岩支持高精度和稳定性
  • 用于静止工件的龙门移动扫描头的替代布置

自动化控制

系统运行中

受益于XL SCAN解决方案的其他行业和应用

标准XL SCAN装置的示意图

XL SCAN方法可以同步协调控制工件运动系统、扫描仪和激光调制。XL SCAN控制软件自动将所需的图案轨迹分成扫描仪的路径、XY位移平台的路径和激光光斑的控制。扫描仪接收短距离的高频运动信号。具有长行程的定位平台获取低频率并扩展工作区。同步执行两个运动。

加工特点

  • 更大的工艺区和更高的吞吐量


    加工大视场的传统方法采用“步进和扫描”法,该方法将加工区划分为单独的部分。这种分段式加工的速度较慢,并且在边界处产生拼接错误。XL SCAN提供了一个由PI运动系统的长行程扩展的工作区,并允许在扩展视场上快速连续运动而不会出现拼接错误。
  • 更高的精度


    XL SCAN方法利用了excelliSCAN扫描头的零跟踪误差。结合XL SCAN轨迹规划、先进的加速度限制运动控制以及具有相应的动态性、直线度、平面度和精度的PI运动系统,可实现高工艺精度。扫描头的工艺精度与加工点距扫描场中心的距离成正比。XL SCAN使扫描头能够接近与精度直接相关的FOV的中心工作。
  • 光斑距离和脉冲能量的同步控制


    可以同步控制脉冲能量和光斑距离。光斑距离控制(SDC)向激光器输出单个脉冲或多个脉冲。SDC允许单位长度的恒定能量沉积。触发激光脉冲基于行进距离且与移动速度和激光路径的图案无关。可以在各自的最大速度下处理曲线和直线段,同时保持精度和更大可能的吞吐量。
  • 激光功率斜坡和偏转变角控制


    对于某些加工操作,可能需要定义沿某个路径的特定激光功率。XL SCAN允许用户专门为路径的不同部分定义功率级别。此外,激光光斑尺寸取决于扫描头的偏转角。XL SCAN的偏转变角激光控制使能量密度保持恒定,并能够减少沿激光路径的光斑尺寸变化。

     

     

    了解关于XLSCAN运动和控制解决方案的更多信息

图片来源:SCANLAB GmbH
 

下载

手册

Automation Platforms for Laser Material Processing

Precision – Throughput – Synchronized Motion

版本/日期
BRO67E R1 2018-06
pdf - 3 MB
版本/日期
BRO67CN 2018-11
pdf - 12 MB

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