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Glossary

SCANpedia - Willkommen im Lexikon der SCANLAB GmbH

Sie finden hier Erklärungen und Definitionen zu den wichtigsten Fachbegriffen aus dem Bereich der Optik, Scanner-Technologie, Lasertechnologie und -bearbeitung.

Sollten Sie einzelne Termini in unserer Enzyklopädie vermissen – schicken Sie uns gerne eine E-Mail.

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D

de-Encoder

siehe Digitale Encoder-Technologie

Digitale Encoder-Technologie

SCANLAB bietet neben den Galvanometer-Scannern mit analogen Positionsdedektoren auch solche mit digitalen Encodern an.

Zu den digitalen Encodern zählen der bewährte de-Encoder und der weiterentwickelte se-Encoder (SCANLAB-Encoder).

de-Encoder

Bei der Auslegung der digitalen Encoder wurde besonders darauf geachtet, die Positioniergenauigkeit zu erhöhen, ohne die Dynamik oder mechanische Abmessungen zu beeinträchtigen. Dadurch bieten diese höchste Dynamik und Positioniergenauigkeiten im Bereich von Präzisions-Positioniertischen und gleichzeitig umfangreiche Diagnose- und Feedback-Möglichkeiten. Sie eignen sich damit besonders für Anwendungen, die höchste Anforderungen sowohl an den Durchsatz als auch an die Präzision stellen.

Die de-Encoder ermöglichen eine Positionsauflösung von 19-20 Bit, äußerst geringen Dither (Rauschen), höchste Linearität und niedrigste Driftwerte. 

se-Encoder

Positionsdedektoren mit se-Encodern basieren auf einer interferometrischen Positionsmessung, dies führt zu einer herausragenden Auflösung und zu niedrigsten Drift- und Ditherwerten.

Das Design mit extrem geringer Trägheit hat sich SCANLAB patentieren lassen. Es führt dazu, dass die Systeme in denen die se-Encoder verbaut sind (z.B. im intelliSCANse10) zu den schnellsten auf dem Markt erhältlichen Scan-Köpfen zählen - und das schon ab 10 mm Apertur.

Dither

Der Dither bezeichnet das Positionsrauschen der Scan-Spiegel im Zeitbereich von wenigen Millisekunden.

Unabhängig von der angesteuerten Bewegung oszilliert der Scan-Spiegel unregelmäßig mit einem breiten Frequenzspektrum im Bereich von etwa 200 Hz bis 20 kHz. Die Größe der Abweichung wird spezifiziert mit der Standardabweichung σ (oder RMS) des optischen Winkels des Scanners. Die daraus resultierende Maximal-Amplitude kann zu 3σ abgeschätzt werden.

In schnellen Vektoranwendungen können Dither-Effekte unregelmäßige Wellen und Spitzen der Lasermarkierungen verursachen. Bei kleinen Vektorgeschwindigkeiten werden die Oszillationen durch den Überlapp der Laserpulse kaschiert, verursachen aber eine leichte Verbreiterung der Markierung. Die gleiche Verbreiterung ist sichtbar, wenn eine Linie wiederholt geschrieben wird. Analog ergibt sich für „Jump-and-Shoot“-Applikationen mit kurzen Einzelpulsen eine Ungenauigkeit. Im Falle von langen oder wiederholten Pulsen weitet der Dither-Effekt den effektiven Strahl- bzw. Bearbeitungs-Durchmesser.

Systeme mit geringem Dither

Für Anwendungen die niedrige Ditherschwankungen benötigen, stehen spezielle Tunings (micro-machining) zur Verfügung. Die geringsten Ditherwerte erreichen Systeme mit digitalem Encoder (se- und de-Systeme).

Drift

Die Drift bezeichnet die Veränderung des Bildfelds über längere Zeiträume (fünf Minuten bis zu mehrere Stunden) hinweg.

Auf langen Zeitskalen treten mechanische und elektronische Effekte auf, die das Bildfeld beeinflussen. Die Summe der Effekte wird unter dem Begriff Drift zusammengefasst. Einen großen Anteil an diesen Abweichungen hat eine veränderte Umgebungstemperatur, weshalb dieser Effekt getrennt betrachtet wird. Die von SCANLAB spezifizierten Driftwerte sind immer für jede Scan-Achse einzeln gültig.

Es existieren folgende Spezifikationen:

  • Langzeitdrift: Der temperaturunabhängige Driftanteil wird in verschiedenen Zeitbereichen spezifiziert:
     - 8 Stunden nach 30 Minuten Aufwärmzeit.
     - 24 Stunden nach 3 Stunden Aufwärmzeit.
    Dabei werden eine konstante Umgebungstemperatur und konstante Belastung des Scansystems vorausgesetzt.

  • Temperaturdrift: Bei Änderungen der Umgebungstemperatur werden die Spezifikationen entsprechend auf die Größe der Temperaturänderung bezogen.

Zu Temperatur- und Langzeitdrift wird jeweils der Offset- und der Gain-Fehler angegeben:

  • Offset: Die Verschiebung des Bildfelds spezifiziert in Winkel pro Temperaturänderung (Offset-Fehler).
  • Gain: Die Abweichung der Skalierung des Bildfelds spezifiziert als prozentuale Abweichung pro Temperaturänderung
    (Gain-Fehler).

Systeme mit geringen Driftwerten

Bei Anwendungen, die sensibel auf Drifteffekte reagieren, sind Systeme mit digitalem Encoder (siehe auch Digitale Encoder-Technologie) von Vorteil. Zusätzlich sollte auf konstante Umgebungsbedingungen geachtet werden.

Dynamik

siehe Tuning

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