SCANLAB / 스캔 헤드와 XY 스테이지를 동시에 제어하는 융합 솔루션 - XL SCAN

OEM 레이저 편향 및 위치결정 시스템 제조업체인 SCANLAB이 스캔 헤드와 XY 스테이지를 동시에 제어하는 복합 솔루션 XL SCAN에 재료 처리 제어 기능을 추가했다.

특수 산업용 초소형 펄스(USP) 레이저의 경우 새로운 기능과 알고리즘은 일정한 펄스 간격, 편각-각도에 따른 에너지 밀도, 제어된 레이저 출력설정과 같은 제어 기능을 제공한다. 무제한 스캔 이미지 필드는 자체적으로 입증됐으며 처리량을 대폭 향상한다.(예 : 필름 가공, PCB 드릴링 및 대규모 레이저 마킹)

레이저 처리는 종종 스캐너의 이미지 필드에 의해 제한된다. 대규모 처리는 전통적으로 ‘타일(tile)’이라고 불리는 개별 이미지 필드를 통해 단계적으로 수행된다. 그러나 이 방법은 더 긴 처리 시간 및 스티칭 에러(stitching error) 즉, 이미지 필드 경계에서의 오정렬된 마킹의 위험을 갖고 있다.

이 문제를 극복하기 위해 SCANLAB과 ACS Motion Control은 새로운 스캔 개념을 도입했다. XL SCAN과 공동 개발한 syncAXIS 제어 소프트웨어를 사용하면 excelliSCAN 스캔 헤드와 두 개의 서보 축이 있는 기계식 XY 스테이지를 동시에 제어할 수 있다.

솔루션은 RTC6 제어보드를 사용해 스테이지와 스캐너 모두에 모션 프로파일을 전송하는 것이다. 따라서 애플리케이션의 정밀도는 스테이지 및 스캐너의 정밀도에 의해서만 제한된다. 컨트롤 자체에 추가 오류가 발생하지 않는다.

이 개념은 스캔 시스템과 스테이지 사이의 피드백이 폐 루프이며, 결정적으로 XL SCAN과 경쟁업체의 시스템과 차별화되지만 매우 느린 동역학으로 인해 제약 받는다. 2.5m/s의 스캐너 속도와 함께 일반적인 피드백 루프의 10μs 전송/미리보기 대기시간은 이미 25μm의 편차를 유발할 수 있다.

컨트롤의 긍정적 작용

더 큰 시스템은 단일 PC에서 제어되는 두 개의 스캔 헤드 및 네 개의 스테이지와 같은 여러 인스턴스(instances)를 채택할 수도 있다.

새로운 스캔 개념은 다양한 산업 및 연구조직의 애플리케이션에서 그 자체로 입증됐으며, 기능은 고객 피드백을 기반으로 더욱 확장됐다.

새로운 궤도 플래너(trajectory planner)는 트리거링 가능한 USP 레이저와 함께 두 개의 레이저 변수를 정확하게 제어할 수 있다. 사용자에게는 중간 선 또는 레이저 트랙(laser track)의 내부 윤곽(inner contour)에서 제어 가능한 펄스 간격을 의미한다. 뿐만 아니라 스캔 패턴이나 동작 속도와는 독립적으로 레이저 파워 제어가 가능하다.

또한, syncAXIS 컨트롤을 사용하면 다양한 처짐 각을 사용해 공작물에 일정한 영향을 보장할 수 있다.

SCANLAB CEO Georg Hofner는 “우리는 고객의 의견으로 많이 놀라게 됩니다. 예를 들어, 디스플레이 제조 및 유리 표면 처리를 위한 XL SCAN에 대한 고객의 테스트는 다른 제조업체의 시스템에 비해 3배 정도 정밀도를 높였습니다. 명백히 증가한 사용자 생산성은, 결합된 스캔 솔루션에 대해 수요가 증가하는 하나의 요인입니다.”라고 최근 몇 달 동안 얻은 경험에 대해 언급했다.

자료 제공 : SCANLAB(www.scanlab.de/ko)