Innovative Scanner-Steuerung

SCANahead ist eine innovative Regelungstechnologie von Scan-Systemen zur Verbesserung der Geschwindigkeit und Präzision.

Vorteile

• Steigerung der Produktivität durch signifikant reduzierte Beschleunigungszeiten ohne Schleppverzug
• Schnelles Bearbeiten von Kreisen ohne Einschnüreffekte
• Auto-Delay-Funktion der RTC6: Laser- und Scanner-Delays werden automatisch gesetzt

Prinzip

Scan-Systeme mit SCANahead-Regelung beschleunigen immer maximal (also in minimaler Beschleunigungszeit t_a). Das Dynamikpotenzial der Galvanometerscanner wird dabei bestmöglich ausgenutzt und die Beschleunigung auf die Maximalbeschleunigung der Scanner-Achsen (blaue Linie) angepasst. Die Berechnung erfolgt in Echtzeit – die Bewegungsausführung ist jedoch um die Vorausschauzeit t_p versetzt. 

Im Gegensatz dazu ist bei einer konventionellen Regelung mit Schleppverzug die Beschleunigungszeit unabhängig von der Zielgeschwindigkeit konstant. Scan-Systeme mit SCANahead-Regelung benötigen daher eine angepasste Ansteuerung, da die Delays bei unterschiedlichen Beschleunigungsvorgängen variieren können. Die RTC6-Ansteuerkarte mit SCANahead-Funktion generiert die dafür passenden Ansteuerwerte automatisch.

SCANahead-Regelung im Vergleich 

	Konventionelle Regelung	SCANahead-Regelung
Dynamik	Beschleunigungszeit ta ist konstant Dynamikpotenzial der Galvanometerscanner wird nicht immer vollständig ausgenutzt	Scanner-Achsen beschleunigen immer maximal Dynamikpotential des Galvos immer ausgeschöpft
Schleppverzug [ta]	Endlicher, konstanter Schleppverzug Limitierte Genauigkeit der Bildfeldkorrektur bei hohen Geschwindigkeiten Optimierung speziell für eine Applikation nötig Mehrere unterschiedliche Tunings in digitalen Scan-Systemen möglich oder nötig	Kein Schleppverzug: ts = 0 Präzise Bildfeldkorrektur auch bei hohen Geschwindigkeiten Nur ein Tuning notwendig, optimiertes Verhalten in allen Anwendungen Fahrbare Trajektorie ermittelt durch einheitliche Vorausschauzeit tp zur Ausführzeit
Verwendung von Delays	Delays müssen manuell ermittelt und eingestellt werden Kontrolle der Bearbeitungsergebnisse und umfassende Optimierung der Delay-Einstellungen durch den Nutzer	Auto-Delay- Funktion der RTC6 übernimmt die Einstellung
Beispielanwendung: Kreise und Bögen  (Kreis: v = 2,8 m/s)	Einschnüreffekte (bedingt durch den Schleppverzug) Anpassung der Soll-Durchmesser nötig	Keine Einschnüreffekte
Beispielanwendung: 90°-Ecken (Ecke: v = 1 m/s)	Teilweise starke Abrundungen bei konventioneller Regelung mit Schleppverzug	Deutlich kleinere Abweichungen beim Durchfahren über einen weiten Geschwindigkeitsbereich

Beispiel Additive Fertigung (3D-Druck)

In der additiven Fertigung werden flächige Strukturen typischerweise durch bidirektionales Hatching realisiert. Ein Großteil der Prozesszeit wird bei Scan-Systemen mit konventioneller Regelung für die Umkehrzeiten für Beschleunigungs- und Abbremsvorgänge benötigt.
Scan-Systeme mit SCANahead-Regelung reduzieren diese Umkehrzeiten signifikant und tragen daher zu einer deutlichen Steigerung der Produktivität bei.

Produkte mit SCANahead

Folgende Scan-Systeme unterstützen SCANahead:

excelliSCAN

intelliSCAN IV

fiberSYS