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Kalibrierungsgenauigkeit für Laser- und Scankopf-Subsysteme: Nicht die Spezifikationen des Scankopfes, sondern die Kalibrierungsmethode entscheidet über die Genauigkeit beim „Mark-on-the-Fly“-Verfahren.
Die Kalibrierungsgenauigkeit ist die Spezifikation, die im Hintergrund darüber entscheidet, ob Laseranwendungen mit dynamischer Positionierung funktionieren. Bei statischen Aufgaben – wiederholtes Markieren an festen Positionen – reichen die werkseitigen Voreinstellungen aus. Bei „Mark-on-the-Fly“, kamerabasierter Positionierung, Halbleiteranwendungen und E-Mobilität führen jedoch die Kissenverzerrung des X/Y-Spiegels und die Tonnenverzerrung des F-Theta-Objektivs zu Positionierungsfehlern, die durch keine Nachbearbeitung korrigiert werden können.
Dieses Fachpapier von drei Autoren von Novanta vergleicht drei Kalibrierungsmethoden (manuell, Flachbettscanner, Messtechnik) bei zwei Scanköpfen von Cambridge Technology (versia Hybrid + Lightning II volldigital) auf Papier- und Glassubstraten – mit empirischen Ergebnissen: Die manuelle Kalibrierung liefert einen Scanfeldfehler von ca. 1 %, der Flachbettscanner ca. 0,1 % und die Messtechnik ist lediglich durch die intrinsische Präzision des MicroVu begrenzt.
Zu den wichtigsten Erkenntnissen gehören:
- Warum die Kalibrierungsgenauigkeit in technischen Datenblättern oft außer Acht gelassen wird, aber entscheidend für den Erfolg von „Mark-on-the-Fly“- und kamerabasierten Positionierungsverfahren ist
- Wie sich die Pincushion-Verzerrung von X/Y-Spiegeln und die Tonnenverzerrung von F-Theta-Objektiven zu einer kalibrierungstechnischen Herausforderung summieren
- Wann sollte man in eine messtechnische Kalibrierung (E-Mobilität, Halbleiter) investieren und wann in eine manuelle Kalibrierung (Voreinstellungen für die Fabrikmarkierung)?
- Was die einzelnen Methoden leisten: manuell (~1 % Fehler, wenige Minuten), Flachbett (~0,1 %, ~1 Stunde), messtechnisch (geringster Fehler, höchste Kosten)
- Eine praktische Matrix aus Scankopf und Substrat: Lightning II + Glas = geringster Fehler bei der messtechnischen Kalibrierung
Laden Sie das vollständige Fachpapier herunter, um die Vergleichsdaten der drei Kalibrierungsmethoden (versia vs. Lightning II × Papier vs. Glas), die Ausrüstungsliste (IPG-Faserlaser, Jenoptik F-Theta, MicroVu-Messtechnik) sowie die Zeit-Kosten-Genauigkeits-Abwägungskurven, anhand derer Sie vor der Inbetriebnahme der Anlage den richtigen Kalibrierungsansatz für Ihre Anwendung festlegen können.
