TECHNOLOGIEMODULE

SYSTEMKAMERA

Die Systemkamera erweitert den Bearbeitungskopf um eine bildgebende Komponente zur Werkstückpositionierung und Qualitätskontrolle. Die schnelle und freihändige Positionierung des Werkstückes wird durch den integrierten Laserpointer vereinfacht.

Dieser markiert die aktuelle Position des Kamerabildes auf der Werkstückoberfläche. Die Abbildungsoptik ist zusammen mit dem CMOS-Sensor und der Ringfeld-Beleuchtung für Arbeitsabstände bis 110 mm ausgelegt und stellt Bilder mit 2-4facher Vergrößerung für die Qualitätskontrolle und weitere Bildauswertung zur Verfügung.

TOPOGRAPHIEMODUL

Das laserbasierte Topografiemodul kann zur schnellen, berührungslosen und zerstörungsfreien Charakterisierung technischer Oberflächen und komplexer Topografien eingesetzt werden. Der integrierte Sensor basiert auf dem Prinzip der konfokalen Punktmessung. Durch die Nutzung eines Lasers als Lichtquelle können sowohl schwach reflektierende, als auch Oberflächen mit variierendem Reflexionsgrad zuverlässig vermessen werden.

MULTI BEAM SCANNER

Durch den Einsatz des MultiBeamScanner können die Produktionskosten durch eine signifikante Erhöhung der Prozessgeschwindigkeit deutlich reduziert werden. In Kombination mit einem Galvanometerscanner können so beliebige periodische Strukturen erzeugt werden.

Das Prinzip des MultiBeamScanner beruht auf der Aufteilung eines Laserstrahls in eine Vielzahl von Teilstrahlen durch einen diffraktiven Strahlteiler. Mittels einer angepassten Abbildungsoptik wird der Strahlteiler in einen Galvanometerscanner abgebildet. In der Werkstückebene können somit eine Vielzahl von Bearbeitungspunkten erzeugt werden, die bei einer Scannerbewegung gleichförmige Geometrien abfahren. Somit können leicht eine Vielzahl identischer Strukturen in einem Bearbeitungszyklus hergestellt werden.

Mit diesem Ansatz können die meist physikalisch bedingten Leistungsbeschränkungen vieler UKP-Laserprozesse überwunden und die Wirtschaftlichkeit der Laserbearbeitung deutlich erhöht werden.

Bespielhafte Anwendungen sind:

Die Herstellung periodischer Strukturen mit hohen Prozessgeschwindigkeiten u.a. Bohrraten im kHz-Bereich zur großflächigen Herstellung von Mikrofiltern
Die Funktionalisierung von Oberflächen u.a. die Herstellung von tribologisch optimierten Oberflächen zur Reibungsreduzierung bzw. gezielten Schmierung durch Einbringen von Schmierdepots und Schmierkanälen in reibungsbelastete Oberflächen

MASCHINENSOFTWARE

Die Steuerungs- und Bediensoftware integriert die Steuerung der einzelnen Komponenten, die Überwachung sicherheitsrelevanter Funktionen und bietet dem Nutzer eine kontextbezogene Schnittstelle für Aufgaben wie dem Rüsten des Fertigungssystems von der Einrichtung der Komponenten bis zur Applikation der prozessbezogenen Bearbeitungsstrategie.

Ausgehend von CAD-Daten werden lagenbasierte Job-Dateien generiert, die in der Maschinensteuerung angezeigt und abgearbeitet werden. Einfache Konturen können direkt in der Steuerung erzeugt werden, zudem auch periodische Strukturen.

Die Integration von Kamera und Topographiesensorik ermöglicht ein Vermessen von Bauteilkonturen direkt in der Maschine. Zwischen den einzelnen Systemen kann durch die Definition von Tool-Center-Points einfach gewechselt werden, so dass die mit der Kamera dargestellte Position auf dem Werkstück bearbeitet und vermessen werden kann ohne dass diese manuell angefahren werden müssen. Eine Scripting Engine erlaubt die einfache Ablaufsteuerung, in die neben der Achsen und der Kamera auch I/O Signale adressiert werden können, über die z.B. Druckluft oder Handlingsysteme eingebunden werden können.