Die digitale Automatisierungsplattform A3200 von Aerotech ist ein leistungsstarkes, softwarebasierendes Maschinensteuerungssystem für integrierte Lösungen mit einer aus bis zu 32 Achsen bestehenden Maschine und dezentralem Antrieb, der über eine Firewire® - Schnittstelle und andere Module zur Maschinensteuerung wie HMI und Soft PLC angeschlossen ist. Das in der Halbleiter-, Automobil- und Werkzeugmaschinenindustrie, für die Datenspeicherung und Laserbearbeitung bereits vielfach eingesetzte Modell A3200 verfügt über eine Reihe verbesserter Bewegungssteuerungsbefehle zur Erhöhung und Maximierung von Endproduktqualität und Durchsatz in der Produktion und bei Testanwendungen.
Neben einer Reihe verbesserter Bewegungssteuerungsbefehle, z. B. für elektronische Getriebe, Nockenprofile, Hochgeschwindigkeitsaufzeichnung/Positionserfassung und Geschwindigkeitsprofil, hat Aerotech umfangreiche Befehle zur Optimierung anwendungsspezifischer Maschinenleistungen in Kombination mit einer großen Anzahl mechanischer Positioniersysteme entwickelt. Als Beispiel für eine verbesserte Maschinenleistung ist hier der positionssynchrone Triggerausgang oder PSO zu nennen. Dieser wird hauptsächlich bei höchsten Anforderungen an die maschinelle Laserbearbeitung eingesetzt. PSO ermöglicht eine exakte, zeitgleiche Synchronisierung von Laserimpuls, Leistungspegel und Zündzeit mit der exakten Position eines Mehrachsenpositioniersystems bei der für die neue Maschinengeneration der Laserbearbeitung typischen Werkstückbewegung.
Die Anwendung von PSO beim Modell A3200 ermöglicht die Lokalisierung und Analyse der Positionen aller Bewegungsachsen durch Rückmeldung über einen Echtzeitencoder. Über die Darstellung einer Zwei- oder Dreiachsen-Vektorposition lässt sich die Zündsteuerung des Lasers so einstellen, dass diese absolut synchron verläuft mit der zwei- oder dreidimensionalen Bahnsteuerung.
Bei höchsten Anforderungen an die Genauigkeit kann PSO mit Positioniersystemen kombiniert werden, die unter Anwendung der HALAR-Option von Aerotech mit einem Interferometer kalibriert und einer linearen Fehlerprüfung im Tausendstelbereich unterzogen wurden. Das Ergebnis der Kalibrierung wird als Korrekturtabelle in die Parameterdatei der A3200 eingegeben. Die Kombination von PSO und HALAR ist für Aerotech einzigartig. Durch sie können Daten des Echtzeitencoders abgefragt und mögliche Fehler vor Erreichen der Vektorposition korrigiert werden. Die damit erreichte Synchronisierung des Laserimpulses garantiert eine unübertreffbare Genauigkeit.
Die PSO von Aerotech ist eine vielseitige und leicht anzuwendende Methode zum Schnittstellenanschluss der Laserzündung an Hochleistungspositioniersysteme, bestehend aus einer Reihe einfacher Befehle und Parameter für Ausgabemodi zur Abbildung von Festimpulsen, Analogsignalen, PWM, Abfall-/Anstiegszeit und Pixelraster. Weitere PSO-Befehle gibt es für die Eingabe der Encoder-Positionslokalisierung, Entfernungsbestimmung, Zündauslösung, Impulssequenz und Impulsein- und Ausschaltkennlinie sowie einen Befehl zur Definition eines Fensters zur Zündung bei absoluter oder inkrementaler Position. Darüber hinaus ist ein Array zur Definition einer Bitmap-Zündung bei der Anwendung des Lasers auf bestimmte Achsführungen vorgesehen. Schnittstellen für extern gesteuerte Laser wie CO2, YAG und Excimer-Laser können ohne Probleme eingerichtet werden.
Die Latenzzeit der Nachführung hängt von dem in Verbindung mit dem A3200 verwendeten digitalen Steuerungsmodul ab; das beste Ergebnis wird mit dem von Aerotech hergestellten Steuerungsmodul Nservo mit 140 nSek für Einzelachsen- und 220 nSek für Doppel- und Dreifachachsennachführung erreicht.
Zusätzlich zur Laserzündung wurde PSO erfolgreich in zerstörungsfreien Prüfungen eingesetzt, bei denen die Einhaltung exakter Impulsabstände bei der Untersuchung komplexer Konturen, wie dies bei Ultraschall-, Wirbelstrom- und Röntgensystemen notwendig ist, garantiert werden kann.
Die digitale Automatisierungsplattform A3200 von Aerotech ist ein softwarebasiertes Maschinensteuerungssystem für IEEE-1394 ( Firewire®)-fähige Computer und eine Kombination aus synchroner Bewegungsteuerung für bis zu 32 Servoachsen und vollintegrierten Modulen für HMI, Bilderkennung mit Computer und PLL-Funktionen. Die Programmierung und Toolentwicklung der Software machen die Programmierung der Automatisierungsplattform 3200 in der maschinenabhängigen Sprache RS274 möglich. Mit Hilfe eines Bausatzes für Softwareentwicklung kann sowohl mit ActiveX-basierten Komponenten als auch mit anderen Sprachen einschl. C, C++, VisualBasic® und LabviewTM programmiert werden. Die Hochgeschwindigkeitsschnittstelle Firewire gibt ohne Leistungseinbuße auch bei steigender Achsanzahl absolut deterministische Updates von Positionen und Bewegungsgeschwindigkeiten an alle Achsen weiter.
Eine Vielzahl kompatibler digitaler Servosteuerungsmodule mit 20 KHz Servoregelung und laufender Aktualisierung der Geschwindigkeits- und Encoder-Schnittstelle kann als selbständige Ausführung oder Einbaumodul geliefert werden. Die mit einem eigenen E/A-Modul und einer optionalen 10/100 BaseT Ethernet-Schnittstelle versehenen Steuerungsmodule können im Bedarfsfall an externe E/As und Rechner angeschlossen werden. Eine Reihe von PWM oder linearen Leistungsstufen wird mit Sinuskommutierung und integrierter Encodermultiplikation geliefert. A3200 beinhaltet umfangreiche Systemeinmessungstools für Servoabgleich und Systemanalyse. Darüber hinaus ist eine Reihe von Endstufen für prozessgekoppelt-offene Systeme erhältlich.
Im Vergleich zu herkömmlichen PC-Kartenlösungen, die normalerweise mehrere Systemmodule beinhalten und daher eine komplexere Verkabelung und einen umfangreicheren Schnittstellenanschluss erfordern, lässt sich beim A3200 eine Kosteneinsparung durch den geringeren Aufwand bei der Verkabelung, weniger Komponenten und die Firewire-basierte Plug-and-Play-Technologie erzielen, die sowohl Endbenutzern als auch Systemintegratoren eine komplette Lösung für die Maschinensteuerung bei geringeren Anfangs- und Lebenszykluskosten bietet.
Aerotech konstruiert und stellt eine Reihe von mechanischen Positioniersystemen sowie dazugehörige Steuerungs- und Steuermodulprodukte für die maschinelle Laserbearbeitung her. Hierzu gehört auch die neue VasculatheTM, eine Gesamtlösung zur Herstellung von Gefäßstents. Alle Aerotech-Systeme werden mit kompletter Verkabelung für Motoren und Encoder, grafischen Ausdrucken über die Performance und Kalibrierung sowie einer CD mit kompletten Verkabelungsplänen geliefert. Darüber hinaus werden alle Daten für die Softwarekonfigurierung in einer Parameterdatei bereitgestellt. Zusammen mit dem jederzeit verfügbaren Technischen Kundendienst und einer Produktschulung ist die Systemintegration unproblematisch und erfordert lediglich den Kabelanschluss und die Stromzuführung bevor die Anwendungssoftware programmiert wird. Diese Merkmale gelten für alle Aerotech-Produkte und garantieren höchste Konkurrenzfähigkeit der Investitionskosten.
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