&

當前位置：首頁 ? 新聞動態 ? 行業動態

超精密激光微加工提高大型工件的加工效能

文章來源：本站發布時間：2021-05-10 18:06:00 點擊數：2995 【大 中 小】

當下，激光技術逐漸精透，應用領域也愈發廣泛，在諸多微加工應用中，人們需要對大幅面進行高精度加工。以前的高精度掃描系統必須配置短焦距的光學組合才能實現。但是，短焦距意味著有限的掃描幅面。為了克服此難題，通過同步控制掃描頭和XY平臺來實現快速、精準的掃描.有了XLSCAN，加工區域僅受機械軸的行進路徑限制, 因此加工幅面在理想狀態下可以擴展到無窮大.眾多應用案例已表明, 掃描頭和XY工作臺的聯動加工可以大幅度提高產能。

??一、新型伺服控制方法助力更高精度

??在傳統的同步控制掃描頭和XY工作臺的系統中, 相對高速運動的掃描頭會對低速的運動平臺帶來的位置偏差進行實時補償。質量慣性及各系統的伺服控制回路設計會引起跟蹤誤差(即響應延遲)，這意味著實際位置會暫時偏離設定位置。只有在經過一定時間后，且在引發的系統瞬時振動之后，運動點才能到達所設定的位置. 由此可見，由于時間滯后而引起的偏差這一物理約束明顯降低了系統精度. 在實際加工過程中，人們也嘗試通過預估值來推算低速運動的XY平臺可能產生的偏差. 但是這種方法只對低速且無中斷的平臺運動有效.當運動路徑出現拐角, 該方法產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控制軟件應用了智能過濾器來控制掃描頭和XY工作臺，從而讓每一個系統的物理約束在集成軌跡規劃的最開始就被考慮在內. 整個XLSCAN系統的跟蹤誤差為0。兩個系統(運動平臺和掃描頭)的位置都可以在非常短的周期內(10μ)以微米級的精度相互協調。這使得XL SCAN的精度領先于市場上其他由同步掃描頭和XY工作臺組成的聯動控制解決方案. 在高速工作的情況下， XL SCAN的優勢更加明顯. 正因為整個系統的振蕩得以消除，XL SCAN的精度僅受單個系統(即掃描頭或運動平臺)的精度的限制。

??二、延伸出的激光控制技術

??syncAXIS控制軟件的軌跡規劃不僅僅增強同步控制精度，它還可以實現對先進的超短脈沖(USP)激光器的更多樣的精確管理和調整。加工圖案的準確執行完全由用戶自行構造配置, 我們也提供諸多選項可供用戶選擇. 例如，操作員可以給加工圖像設定各種軌跡參數，如脈沖間隔, 單個激光光斑強度和可容許的轉角圓弧度等等。

??光斑距離控制(SDC)也是該系統的亮點之一。它使得作用在工件上的激光脈沖間隔穩定且可控.傳統的脈沖控制系統依賴于估算和推斷定位，使得系統分辨率受物理層面的約束.由于XLSCAN系統的跟蹤誤差為0，激光脈沖沿掃描路徑的精確定位輸出完全符合用戶設定的脈沖間距。

??三、利落的邊緣和連貫的加工

??特別是對于切割應用，穩定的脈沖間隔對于加工結果和切割邊緣的質量至關重要。其他具有脈沖控制的系統僅允許通過兩個脈沖的中間點來定義兩個脈沖之間的距離. 而XLSCAN的脈沖控制方式以考慮精度為優先條件.它允許激光脈沖間隔不僅可以根據激光路徑中心線來調整，而且可以根據光斑路徑內部或外部輪廓來調整.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(藍線)描述了這一功能. 對于敏感的工件材料(例如薄膜), 這種方法可以避免燒焦和切割不均勻.

??四、產能最優化與并行化

??前瞻性軌跡規劃不僅提供精確的、無跟蹤差錯的加工，而且還結合用戶特定的公差限度充分發掘系統的最大能動性, 讓系統待用時間得到最小化. 當傳統的系統執行凌空書寫時，激光器會在掃描頭加速階段完成之后才打開, 以保證激光加工速度恒定.XLSCAN的軌跡規劃通過提前考慮物理約束和定義公差，避免了動用凌空書寫。這樣一來，因激光路徑復雜而產生的頻繁的加速以及其所耗時間得以避免和節省，有效提高了產能。

下一篇：三維光學技術應用于航空管件檢測上一篇：三維逆向工程有效解決熱沖壓返工缺失部分