Die Motion-Control-Experten von Aerotech präsentieren den AGV5D, einen innovativen 5-Achsen-Laserpräzessionsscanner, der speziell für die Lasermikrobearbeitung entwickelt wurde. Die Kombination aus Scanner und 5-Achs-Laser-Bewegungssystem ermöglicht es, hochpräzise Bohrungen, konturierte Schlitze und andere komplexe Geometrien mit Maßtoleranzen im Submikrometerbereich zu erzeugen.
„Mit seinem fortschrittlichen Design und den vielseitigen Programmieroptionen setzt das AGV5D-System neue Maßstäbe in der Laser-Mikrobearbeitung und bietet eine ideale Lösung für Branchen, die Flexibilität und Langzeitpräzision benötigen“, sagt Simon Smith, European Director bei Aerotech. „Das spezielle Design minimiert die thermische Drift während des Bearbeitungsprozesses erheblich – ein entscheidender Aspekt für die Langzeitgenauigkeit.“
Innovativer Steuerungsansatz für komplexe Bohr- und Mahlprozesse
Durch die Kombination von präzisen linearen Bewegungsachsen und fortschrittlicher Steuerungstechnologie bietet das AGV5D die vollständige Kontrolle über den gesamten Mikrobearbeitungsprozess, einschließlich Laser, Scankopf und Werkstückpositionierung. Dieser auf G-Code basierende Ansatz ermöglicht die Integration von Standard-CAM-Software, wodurch sich die Anwendungsmöglichkeiten erheblich erweitern.
Die AGV5D arbeitet ähnlich wie ein 5-Achsen-CNC-Bearbeitungszentrum, nutzt aber die Vorteile der Laserbearbeitung, um maximale Präzision und Flexibilität zu gewährleisten. Durch den Einsatz eines einzigen Steuerungssystems wird eine reibungslose Koordination zwischen den Bewegungen des Laserstrahls und der Werkstückpositionierung erreicht, was eine gleichbleibend hohe Qualität der bearbeiteten Teile und eine vereinfachte Programmierung gewährleistet.
Wie das 5-Achsen-Laser-Bewegungssystem funktioniert
Der AGV5D verwendet RS-274-konforme G-Code-Befehle, um den Laserstrahl entlang von 2D- und 3D-Pfaden wie Linien und Bögen zu lenken. Der Strahl wird durch eine Düse am tiefsten Punkt des Scankopfes geleitet, so dass sich das Arbeitsvolumen, in dem die Laserbearbeitung stattfindet, unterhalb dieser Düse befindet. Die für die X-, Y-, Z-, A- und C-Achse programmierten Bahnen bewegen den fokussierten Punkt innerhalb dieses Arbeitsvolumens. Zusätzlich zur Strahlführung in fünf Freiheitsgraden (DOF) steuert das System auch externe X-, Y- und Z-Achsen, die das Werkstück unter dem Scankopf positionieren, um das Sichtfeld zu erweitern und die Bewegungen mit dem Strahlengang zu synchronisieren. Die softwarebasierte Maschinensteuerung Automation1 (iSMC) von Aerotech überwacht das gesamte System und koordiniert die G-Code-Trajektorien mit den leistungsstarken Aeroscript-Programmierbefehlen.
Simon Smith unterstreicht: „Automation1 ist viel mehr als ein Programmierwerkzeug – es ist eine umfassende Automatisierungsplattform mit fortschrittlichsten Datenvisualisierungs- und Prozessoptimierungsfunktionen, die in hochmodernen Motion-Control-Systemen Standard sind.“
Die Möglichkeit, Parameter zu optimieren und Bewegungen sowohl in der virtuellen Steuerung als auch in der realen Hardware zu simulieren, gibt dem Anwender einen genauen Einblick in die ausgeführten Bewegungsabläufe und die Steuerung der Laserpulse.
Optimiertes Design für hohen Durchsatz ohne Kompromisse
Um eine optimale thermische Stabilität zu gewährleisten, enthält der AGV5D keine Elektronik im Scankopf, was die Wärmeübertragung und thermische Drift minimiert. Die aktiv wassergekühlten Motoren sorgen für zusätzliche Stabilität bei längeren Bearbeitungsvorgängen. Der Scan-Kopf arbeitet mit Sperrluft, um das Eindringen von Staub zu minimieren, während die Scan-Spiegel und Optiken durch direkte Gasspülung gekühlt werden. Diese Maßnahmen verbessern die Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsergebnisse, was zu einer gleichbleibend hohen Qualität der gefertigten Teile führt.
Pionierarbeit in vielen Branchen
Fünf-Achsen-Laserpräzissionsscanner spielen in der Lasermikrobearbeitung eine entscheidende Rolle, da sie unter anderem die Herstellung von vertikalen Seitenwänden für Aufgaben mit hohem Aspektverhältnis ermöglichen. Diese Fähigkeit ist für Präzisionsanwendungen, die komplexe Geometrien und enge Toleranzen erfordern, unerlässlich. Simon Smith unterstreicht: „Mit unserer Technologie können Branchen, die eine hochpräzise Genauigkeit und Detailgenauigkeit verlangen, erhebliche Fortschritte erzielen.“ Laut Aerotech reichen die Anwendungen von der Herstellung medizinischer Geräte wie kardiovaskulärer Implantate über die Bearbeitung von Mikroelektronik bis hin zur Herstellung von Präzisionsteilen für die Automobilbranche.
Aerotech auf der SPS 2024 in Nürnberg, Halle 3, Stand
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