Laserbearbeitung großer Flächen mit hoher Strukturdichte

Hohe Präzision – Hoher Durchsatz – Simultane Ansteuerung

PI bietet eine fortschrittliche Lösung, die das Bildfeld eines Galvanometer-Scanners erweitert und gleichzeitig Auflösung und Spotgröße des Lasers beibehält. Die Lösung kombiniert hochpräzise Bewegungssysteme von PI, leistungsstarke Motion Controller und Antriebsmodule von ACS und führende Scanner-Technologie von SCANLAB. Das XL SCAN-Verfahren ermöglicht eine gleichzeitige und koordinierte Steuerung des Scanners, der Positioniersysteme und des Lasers. Die Steuerungssoftware von XL SCAN teilt die gewünschte Mustertrajektorie automatisch in einen Pfad für den Scanner, einen Pfad für das XY-Positioniersystem und die Ansteuerung des Lasers auf. Der Scanner übernimmt hochfrequente Bewegungen über kurze Stellwege. Die Positioniertische vergrößern entsprechend ihrer langen Stellwege den Arbeitsbereich. XL SCAN verbessert dadurch deutlich Durchsatz und Präzision bei Anwendungen wie dem Bohren großer Leiterplatten und der großflächigen Lasermarkierung. Die verkürzten Prozesszeiten führen außerdem zu einer höheren Produktivität und niedrigeren Produktionskosten.

Vorteile der XL SCAN Automatisierungslösung

  • Erweiterte Bearbeitungsfläche
  • Höherer Durchsatz
  • Verbesserte Bearbeitungsgenauigkeit bis in den Mikrometerbereich
  • Keine „Stitching“ Fehler
  • Hochdynamische Prozesse ohne Tisch-Vibrationen
  • Automatische Lasersteuerung, z.B. Spot Distance Control (SDC)
  • Mehrere Scan-Köpfe und Werkstückbewegungssysteme möglich

Laserstrahlsteuerung

Werkstückpositionierung

  • XY-Linearmotor-Tische oder Planarscanner für hervorragende geometrische Eigenschaften und hohe Geschwindigkeiten
    >> V-731 Hochpräzisions-Kreuztisch
  • Optionaler Granitunterbau zur Optimierung der Systemgenauigkeit
  • Alternative Gantry-Anordnung mit stationärem Werkstück und beweglichem Scansystem

Bewegungssteuerung


System in Bewegung

Weitere Branchen und Anwendungen, die von der XL SCAN-Lösung profitieren


Schematische Darstellung eines Standard XL SCAN-Aufbaus

Das XL SCAN-Verfahren ermöglicht eine gleichzeitige und koordinierte Steuerung des Scanners, der Positioniersysteme und des Lasers. Die Steuerungssoftware von XL SCAN teilt die gewünschte Mustertrajektorie automatisch in einen Pfad für den Scanner, einen Pfad für das XY-Positioniersystem und die Ansteuerung des Lasers auf. Der Scanner übernimmt hochfrequente Bewegungen über kurze Stellwege. Die Positioniertische vergrößern entsprechend ihrer langen Stellwege den Arbeitsbereich.

Processing Features

  • Extended Process Area and Increased Throughput


    Conventional methods for processing large fields use a “step and scan” approach, which divides the machining area into individual sections. This piecewise processing is slower and generates stitching errors at boundaries. XL SCAN provides a working area enlarged by the long travel ranges of the PI motion systems and allows fast continuous motion across the extended field without stitching errors.
  • Increased Accuracy


    The XL SCAN method takes advantage of the zero tracking error of the excelliSCAN scan head. In combination with the XL SCAN trajectory planning, the advanced jerk-limited motion control and PI’s motion systems with corresponding dynamics, straightness, flatness, and precision, high process accuracies can be achieved. The process accuracy of the scan head is proportional to the distance of the processing point from the center of the scanning field. XL SCAN enables the scan head to work closest to the center of its FOV which in turn is directly related to accuracy.
  • Simultaneous Control of Spot Distance and Pulse Energy


    Both pulse energy and the spot distance can be controlled simultaneously. Spot distance control (SDC) outputs to the laser either a single pulse or a series of pulses. SDC allows a constant energy deposition per unit length. Triggering a laser pulse is based on the travel distance and is independent of the movement speed and the pattern of the laser path. Curved and straight sections can be processed at there respective maximum speed while maintaining accuracy and maximum throughput.
  • Ramping of Laser Power and Deflection-Angle-Dependent Control


    For certain processing operations, a specific laser power along a path may need to be defined. XL SCAN allows the user to define the power level specifically for different parts of the path. In addition, laser spot size depends on the deflection angle of the scan head. The deflection-angle-dependent laser control of XL SCAN keeps energy density constant and minimizes spot size variations along the laser path.

     

     

    Learn more about the XL SCAN motion and control solution

Image Source: SCANLAB GmbH
 

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Broschüre

Automatisierungsplattformen für die Lasermaterialbearbeitung

Präzision – Durchsatz - synchronisierte Bewegung
Version / Datum
BRO67E R1 2018-06
Version / Datum
BRO67CN 2018-11
Dokumentsprache
pdf - 3 MB
pdf - 12 MB