Werkzeugmaschinenkalibrierung für genaue Ergebnisse
Präzisionsindustrien erfordern eine hochgenaue Herstellung von Bauteilen. Um diese hochwertigen Teile herzustellen, muss eine CNC-Maschine nicht nur wiederholbar, sondern auch genau sein. Um Kunden dabei zu helfen, Genauigkeit zu erzielen, sind die Polaris UniverseOne ™ Bewegungssteuerungssysteme mit einer Reihe von Kompensations-, Kalibrierungs- und Verzerrungskorrekturfunktionen für CNC-Maschinen und Galvo-Scanköpfe ausgestattet.
Feldabflachung für 2D- und 3D-Galvoscanner
Wenn ein Galvoscanner zwei Ablenkspiegel verwendet, einen für die X-Bewegung und einen für die Y-Bewegung, und eine bewegliche vordere Fokussierlinse, hat die Fokussierfläche für jede Position der Linse die Form einer Schüssel.
Bei den meisten Herstellungsprozessen ist jedoch eine flache Brennebene erwünscht. Ein Polaris UniverseOne ™ erreicht dies mit einem Motion Controller, der eine Funktion zur Feldabflachung bietet. Ein Algorithmus führt eine Bewegung der Linse aus, so dass die Fokussierungsentfernung des Laserspots eine Fokusebene erzeugt, wenn X und Y durchlaufen werden.
Diese Funktion kann für einen 2D-Galvo-Scankopf verwendet werden, um den Fokus über einer ebenen Oberfläche zu halten, wenn keine f-Theta-Linse verwendet wird. Üblicherweise wird dieser Ansatz bei 3D-Galvo-Scannern verwendet, um flache Ebenen beliebiger Höhe zu fokussieren.
Spielausgleich
Getriebesysteme, die Zahnräder und Schrauben verwenden, weisen häufig ein gewisses richtungsabhängiges Spiel auf. Dies lässt sich mit Standard leicht ausgleichen Polaris UniverseOne ™ Kompensationsfunktion.
1D-Encoder-Kompensation
Präzisionsaktuatoren oder -codierer werden häufig mit laserkalibrierten Kompensationstabellen geliefert. Die Achse lässt sich durch Anwendung der 1D-Kompensationsfunktion von Polaris Motion leicht genauer machen.
2D-Encoder-Kompensation
Zwei- und dreidimensionale kartesische Stufen (XY und XYZ) können mit einer Vielzahl von Genauigkeitsstufen erworben werden. Der Bühnenhersteller kann in seinem Werk einen Laserkalibrierungsservice durchführen und die Kalibrierungstabellen zusammen mit der Bühne liefern.
Alternativ kann die Maschine vor Ort mit einem Lasertracker oder einem Mehrachsenkalibrator kalibriert werden. Die Polaris UniverseOne-Software ist voll funktionsfähig und bietet eine lineare, horizontale Geradheit, vertikale Geradheit, Roll-, Nick-, Gier- und Höhenkartenkompensation.
2D-Objektivkalibrierung
Optische Verzerrungen sind vorkalibrierten Laser-Galvoscannersystemen inhärent. Jeder Laser-Galvo-Scankopf muss kalibriert werden, um die Verzerrung des Zylinderkissens zu korrigieren.
Ein Polaris UniverseOne ™ Bewegungssteuerungssystem bietet einen fortschrittlichen, kurvenbasierten Laseroptik-Kalibrierungsprozess. Dieser einzigartige Prozess bewahrt die Glätte und Kontinuität von Derivaten höherer Ordnung für eine überlegene Gesamtbewegungsqualität des Galvoscanners.
3D-Objektivkalibrierung
Bei 3D-Galvo-Scanköpfen spielt neben der X- und Y-Bewegung auch die Z-Fokussierungsachse eine Rolle. Der fokussierte Laserspot kann sich innerhalb seines Arbeitsvolumens frei bewegen.
Die Kalibrierung des 3D-Systems erfolgt in mehreren Schritten. Im ersten Schritt wird das Feldabflachungsverfahren für eine Reihe von Höhen durchgeführt. In jeder Höhe wird ein Raster von Passermarken erstellt und gemessen. Die gemessenen Daten werden zusammen mit dem gewünschten Feld für jede der Höhen dem Offline-Kalibrierungsalgorithmus zugeführt, der die Echtzeitkorrekturmatrix erzeugt.
Die Echtzeitkorrekturmatrix wird zur Erzeugung eines genauen Arbeitsfeldes für den 3D-Laser-Galvoscanner verwendet.