高吞吐量精密定位

　　制造上的技術(shù)廣度和深度使得PI能夠靈活響應(yīng)激光技術(shù)中的市場(chǎng)發(fā)展，并為高精度和高吞吐量激光加工提供自動(dòng)化平臺(tái)，以滿足OEM、集成商和終端用戶的需求：從不帶光束線偏轉(zhuǎn)的單軸和多軸系統(tǒng)，到振鏡掃描器的運(yùn)動(dòng)和定位系統(tǒng)必須同步化，并同時(shí)運(yùn)行的高度定制解決方案。

　　采用單軸和多軸裝置進(jìn)行激光打標(biāo)

　　對(duì)復(fù)雜或高價(jià)值的結(jié)構(gòu)進(jìn)行打標(biāo)是多軸定位系統(tǒng)的應(yīng)用之一。例如，人眼無(wú)法識(shí)別的不可見(jiàn)標(biāo)記可通過(guò)激光被 雕刻在物品上。工件在X、Y向上的運(yùn)動(dòng)以及激光物鏡在Z向上定位是通過(guò)使用高動(dòng)態(tài)直接驅(qū)動(dòng)線性平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　PI V-528線性平臺(tái)采用傳統(tǒng)的基于步進(jìn)或旋轉(zhuǎn)伺服的解決方案，實(shí)現(xiàn)盡可能更高的速度和掃描頻率。平臺(tái)具有交叉滾柱軸承，所以采用配備高重復(fù)精度及高精度的線性編碼器的電機(jī)可實(shí)現(xiàn)亞微米精度。例如，PI V-417/V-817系列的平臺(tái)也非常適用于激光加工應(yīng)用。這些平臺(tái)的定位精度只有幾微米，速度高達(dá)2米/秒。它們可實(shí)現(xiàn)輕松組合，以用于多軸應(yīng)用。

　　硬蓋和側(cè)密封經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)，可防止灰塵或灼熱顆粒進(jìn)入驅(qū)動(dòng)和編碼器機(jī)械部件。高防護(hù)等級(jí)工業(yè)連接器和卡銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)更高穩(wěn)健性。由于特殊成形邊緣與軸承導(dǎo)向或運(yùn)動(dòng)方向的平行度(//)優(yōu)于50微米，因此線性平臺(tái)在安裝過(guò)程中 可輕松對(duì)準(zhǔn)。

改進(jìn)后的 V-528 線性平臺(tái)帶重力補(bǔ)償，用于垂直使用

高性能穩(wěn)健型 V-417/V-817 線性平臺(tái)的 XY 配置

　　采用平面掃描器進(jìn)行晶圓切片

　　分離晶圓模具也取決于高精度。切割寬度必須保持不變，且垂直交叉不可避免。此外，為了在切割過(guò)程中不損壞單個(gè)模具，絕對(duì)精度也十分重要。行程范圍內(nèi)的允許公差僅為每米幾微米。

　　PI A-322空氣軸承平臺(tái)由線性電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，是非常適用于此類(lèi)應(yīng)用的定位系統(tǒng)。此類(lèi)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)較高的速度，加速度為20米/平方秒。 同時(shí)，正弦換向控制可以實(shí)現(xiàn)平滑運(yùn)動(dòng)和幾納米的定位?？刂坪蜋C(jī)械部件相結(jié)合的方式可確保最大的吞吐量和最高的精度。

A-322 空氣軸承平臺(tái)

　　采用龍門(mén)系統(tǒng)制造模版和印刷電路板

　　模版和印刷電路板的生產(chǎn)加工要求是相似的。工件大小和特征密度可能相對(duì)較高。這其中的挑戰(zhàn)是要在提供長(zhǎng)行程的同時(shí)保持微米精度。龍門(mén)系統(tǒng)可以針對(duì)這些要求提供很好的解決方案。電纜管理和操作均進(jìn)行了優(yōu)化，以適合于垂直運(yùn)動(dòng)軸、自動(dòng)聚焦傳感器和用于激光的光纖路由系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)激光從上空移動(dòng)時(shí)零件保持不動(dòng)。由PI實(shí)現(xiàn)的絕對(duì)測(cè)量系統(tǒng)使得啟動(dòng)后無(wú)需再找參考位，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)初始化。

　　采用包含振鏡掃描器的多軸裝置進(jìn)行激光

V-731 系列定位平臺(tái)

　　打標(biāo)

　　在激光成型中，配備振鏡掃描器的多軸定位系統(tǒng)通常會(huì)被用于偏轉(zhuǎn)激光束。這就能實(shí)現(xiàn)很好的動(dòng)態(tài)和精度，例如對(duì)于在功能部件上刻寫(xiě)刻度等。這么一來(lái)，XY向運(yùn)動(dòng)就由 V-731系列定位平臺(tái)接管，該平臺(tái)被設(shè)置為XY向滾動(dòng)平臺(tái)。它的線性電機(jī)無(wú)需其他附加機(jī)械部件，可直接驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，使得高速度成為可能。

　　高性能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)

　　在上述激光加工流程中，激光可通過(guò)特殊的激光模塊直接從運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上進(jìn)行便捷控制。該模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)激光源的直接控制，以提高流程的精度和吞吐量。

　　ACS的LCM(激光控制模塊)系列的EtherCAT?從站 模塊提供多種功能，包括用于動(dòng)態(tài)功率控制、輸出脈沖或選通信號(hào)(開(kāi)關(guān)信號(hào))的數(shù)字脈沖調(diào)制，其中后兩者與沿二維至六維運(yùn)動(dòng)路徑的位置或可編程操作區(qū)保持同步?？刂颇K可以通過(guò)通用接口控制幾乎任何激光。

　　EtherCAT?是一種基于以太網(wǎng)的開(kāi)放式現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)，最初是由倍福自動(dòng)化公司開(kāi)發(fā)的。現(xiàn)如今，作為一款用于機(jī)器控制解決方案的穩(wěn)健型高速實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)，EtherCAT越來(lái)越受到控制和系統(tǒng)工程師的歡迎，現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的靈活性是一大原因。

　　無(wú)拼接的大區(qū)域打標(biāo)

　　通常，采用振鏡掃描器的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的操作是在掃描器下移動(dòng)待加工的零件、將控制交給掃描器控制器來(lái)執(zhí)行其單獨(dú)操作。如果待加工區(qū)域大于掃描器的視場(chǎng)，則以被稱為“耕耘”的方式執(zhí)行上述方法。如果大面積內(nèi)有很多小細(xì)節(jié)，則這種方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效打標(biāo)。小細(xì)節(jié)可能需要較高的加速度，而大細(xì)節(jié)則需要更長(zhǎng)的行程。采用快速靈活的振鏡用于分離軌跡的小特征，而相對(duì)較慢的大型運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)用于處理大特征，這樣可能更有利。這么一來(lái)，兩種系統(tǒng)需為同步的控制器架構(gòu)，以將合適的輸出供給正確的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)。

　　XLSCAN 由ACS運(yùn)動(dòng)控制和SCANLAB提供技術(shù)支持，XLSCAN運(yùn)動(dòng)和龍門(mén)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)大面積打標(biāo)和加工。通過(guò)同步控制和移動(dòng)二維掃描頭以及配備高動(dòng)態(tài)磁性線性驅(qū)動(dòng)的二維掃描平臺(tái)，XL掃描解決方案擴(kuò)展了激光掃描系統(tǒng)的工作區(qū)域，組合系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)大面積有效打標(biāo)，且吞吐量和精度都很高。