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15610179880當(dāng)下，激光技術(shù)逐漸精透，應(yīng)用領(lǐng)域也愈發(fā)廣泛，在諸多微加工應(yīng)用中，人們需要對(duì)大幅面進(jìn)行高精度加工。以前的高精度掃描系統(tǒng)必須配置短焦距的光學(xué)組合才能實(shí)現(xiàn)。但是，短焦距意味著有限的掃描幅面。為了克服此難題，通過(guò)同步控制掃描頭和XY平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的掃描.有了XLSCAN，加工區(qū)域僅受機(jī)械軸的行進(jìn)路徑限制, 因此加工幅面在理想狀態(tài)下可以擴(kuò)展到無(wú)窮大.眾多應(yīng)用案例已表明, 掃描頭和XY工作臺(tái)的聯(lián)動(dòng)加工可以大幅度提高產(chǎn)能。
??一、新型伺服控制方法助力更高精度
??在傳統(tǒng)的同步控制掃描頭和XY工作臺(tái)的系統(tǒng)中, 相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的掃描頭會(huì)對(duì)低速的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)帶來(lái)的位置偏差進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。質(zhì)量慣性及各系統(tǒng)的伺服控制回路設(shè)計(jì)會(huì)引起跟蹤誤差(即響應(yīng)延遲)，這意味著實(shí)際位置會(huì)暫時(shí)偏離設(shè)定位置。只有在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，且在引發(fā)的系統(tǒng)瞬時(shí)振動(dòng)之后，運(yùn)動(dòng)點(diǎn)才能到達(dá)所設(shè)定的位置. 由此可見(jiàn)，由于時(shí)間滯后而引起的偏差這一物理約束明顯降低了系統(tǒng)精度. 在實(shí)際加工過(guò)程中，人們也嘗試通過(guò)預(yù)估值來(lái)推算低速運(yùn)動(dòng)的XY平臺(tái)可能產(chǎn)生的偏差. 但是這種方法只對(duì)低速且無(wú)中斷的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)有效.當(dāng)運(yùn)動(dòng)路徑出現(xiàn)拐角, 該方法產(chǎn)生的定位偏差將尤其明顯。
??XL SCAN采用全新的控制方法。它的syncAXIS控制軟件應(yīng)用了智能過(guò)濾器來(lái)控制掃描頭和XY工作臺(tái)，從而讓每一個(gè)系統(tǒng)的物理約束在集成軌跡規(guī)劃的最開(kāi)始就被考慮在內(nèi). 整個(gè)XLSCAN系統(tǒng)的跟蹤誤差為0。兩個(gè)系統(tǒng)(運(yùn)動(dòng)平臺(tái)和掃描頭)的位置都可以在非常短的周期內(nèi)(10μ)以微米級(jí)的精度相互協(xié)調(diào)。這使得XL SCAN的精度領(lǐng)先于市場(chǎng)上其他由同步掃描頭和XY工作臺(tái)組成的聯(lián)動(dòng)控制解決方案. 在高速工作的情況下， XL SCAN的優(yōu)勢(shì)更加明顯. 正因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的振蕩得以消除，XL SCAN的精度僅受單個(gè)系統(tǒng)(即掃描頭或運(yùn)動(dòng)平臺(tái))的精度的限制。
??二、延伸出的激光控制技術(shù)
??syncAXIS控制軟件的軌跡規(guī)劃不僅僅增強(qiáng)同步控制精度，它還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)先進(jìn)的超短脈沖(USP)激光器的更多樣的精確管理和調(diào)整。加工圖案的準(zhǔn)確執(zhí)行完全由用戶自行構(gòu)造配置, 我們也提供諸多選項(xiàng)可供用戶選擇. 例如，操作員可以給加工圖像設(shè)定各種軌跡參數(shù)，如脈沖間隔, 單個(gè)激光光斑強(qiáng)度和可容許的轉(zhuǎn)角圓弧度等等。
??光斑距離控制(SDC)也是該系統(tǒng)的亮點(diǎn)之一。它使得作用在工件上的激光脈沖間隔穩(wěn)定且可控.傳統(tǒng)的脈沖控制系統(tǒng)依賴于估算和推斷定位，使得系統(tǒng)分辨率受物理層面的約束.由于XLSCAN系統(tǒng)的跟蹤誤差為0，激光脈沖沿掃描路徑的精確定位輸出完全符合用戶設(shè)定的脈沖間距。
??三、利落的邊緣和連貫的加工
??特別是對(duì)于切割應(yīng)用，穩(wěn)定的脈沖間隔對(duì)于加工結(jié)果和切割邊緣的質(zhì)量至關(guān)重要。其他具有脈沖控制的系統(tǒng)僅允許通過(guò)兩個(gè)脈沖的中間點(diǎn)來(lái)定義兩個(gè)脈沖之間的距離. 而XLSCAN的脈沖控制方式以考慮精度為優(yōu)先條件.它允許激光脈沖間隔不僅可以根據(jù)激光路徑中心線來(lái)調(diào)整，而且可以根據(jù)光斑路徑內(nèi)部或外部輪廓來(lái)調(diào)整.這確保了均勻的能量分布和工件邊緣的精確加工. 在圖4中，工件邊緣激光脈沖的等間隔分布(藍(lán)線)描述了這一功能. 對(duì)于敏感的工件材料(例如薄膜), 這種方法可以避免燒焦和切割不均勻.
??四、產(chǎn)能最優(yōu)化與并行化
??前瞻性軌跡規(guī)劃不僅提供精確的、無(wú)跟蹤差錯(cuò)的加工，而且還結(jié)合用戶特定的公差限度充分發(fā)掘系統(tǒng)的最大能動(dòng)性, 讓系統(tǒng)待用時(shí)間得到最小化. 當(dāng)傳統(tǒng)的系統(tǒng)執(zhí)行凌空書(shū)寫(xiě)時(shí)，激光器會(huì)在掃描頭加速階段完成之后才打開(kāi), 以保證激光加工速度恒定.XLSCAN的軌跡規(guī)劃通過(guò)提前考慮物理約束和定義公差，避免了動(dòng)用凌空書(shū)寫(xiě)。這樣一來(lái)，因激光路徑復(fù)雜而產(chǎn)生的頻繁的加速以及其所耗時(shí)間得以避免和節(jié)省，有效提高了產(chǎn)能。
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