Enregistrement universel de caméra

L'option Universal UCR (Universal Camera Registration) comporte une caméra qui localise et détermine les positions exactes des marques d'enregistrement sur les matériaux à l'intérieur du système laser. Le logiciel ajuste le chemin de coupe prédéfini pour s'adapter au matériau. Un utilisateur du système laser place tout simplement le matériau près de la position correcte dans le système laser, et le UCR effectue automatiquement des ajustements au chemin de coupe pour s'adapter au matériau où il est placé.

  • Précision de traitement exceptionnelle
    L'enregistrement universel de la caméra peut augmenter considérablement la précision et la répétabilité du processus sans avoir besoin d'une correction complexe.
  • Productivité améliorée
    Outils intégrés pour supporter à la fois les processus à cycle unique et les capacités d'automatisation pour une fabrication de volume plus élevé.
  • Interface utilisateur intuitive
    Le processus de configuration et d'exécution de l'enregistrement de caméra est simple, intuitif et nécessite une formation minimale.

 

Précision de traitement exceptionnelle

De nombreuses tâches de traitement des matériaux laser nécessitent un alignement sur les caractéristiques du matériel. Il existe plusieurs exemples de ceci, tels que la coupe imprimée où le système laser est utilisé pour découper une caractéristique sur le matériau après un processus d'impression. Dans ces types d'applications, les utilisateurs se tournent souvent vers la construction de dispositifs mécaniques pour maintenir la pièce ou le matériau dans un emplacement spécifique et aligner le processus laser sur cet appareil.

 

Les solutions de fixation mécanique sont adéquates pour certaines applications visuelles mais présentent plusieurs inconvénients. Ils peuvent être à la fois fastidieux et coûteux à créer. L'alignement du processus sur l'appareil, la mise au point appropriée, permettant une ventilation adéquate pour l'élimination des sous-produits et la garantie que le montage n'interfère pas avec les composants de déplacement des systèmes laser peuvent tous être des tâches susceptibles d'être endommagées. En outre, si le processus doit être répété à l'avenir, les luminaires doivent être stockés et l'opérateur doit passer à travers la procédure de configuration à chaque fois.

Universal Camera Registration (UCR) réduit le besoin d'appareils mécaniques tout en fournissant simultanément une précision et une répétabilité plus élevées. Disponible sur les plates-formes ILS et XLS, UCR utilise une caméra haute résolution à l'intérieur du chariot du système pour identifier visuellement les caractéristiques de la pièce à traiter correspondant aux marques d'enregistrement dans le fichier de conception. Cette information est utilisée pour aligner le fichier de conception sur le matériel.


De gauche à droite - Matière brute avec marques d'enregistrement, le logiciel UCR reconnaissant ces emplacements et la découpe finale

UCR peut compenser une grande variété de distorsions de prétraitement et de matériau qui caractérisent les processus de fabrication qui précèdent la modification du matériau laser. Plus précisément, UCR peut ajuster ce qui suit afin d'assurer un enregistrement presque parfait entre la géométrie du matériau et le processus laser:

 

  • Traduction
    Déplacement du fichier de conception sur l'avion XY. C'est le réglage le plus courant lorsque le matériau est placé dans le système à la main. Cette fonction peut être réalisée avec une seule marque d'enregistrement.
  • Rotation
    Rotation du fichier de conception sur l'avion XY. La rotation nécessite au moins deux marques d'enregistrement sur le matériau et est souvent nécessaire lorsque les matériaux sont placés dans le système à la main. Il s'agit d'un mécanisme de compensation important car même un mauvais désalignement de certains degrés de rotation peut causer de graves problèmes de traitement.
  • Échelle
    Modification de la taille du fichier de conception pour correspondre au matériel. Derrière la traduction et la rotation, Scale peut contribuer grandement au désalignement. Les matériaux tels que le papier, les films minces et les tissus sont souvent étirés lorsqu'ils sont manipulés et changent également de taille avec la température et l'humidité. Si elles ne sont pas compensées, celles-ci peuvent provoquer des désalignements facilement visibles à l'œil nu. Pour ajuster l'échelle, au moins deux marques d'enregistrement sont nécessaires.
  • Inclinaison
    Réglage de l'angle entre les axes X et Y. Skew est plus subtil que toutes les distorsions antérieures, mais pour la plus haute précision et qualité, il ne peut pas être ignoré. Les processus en rouleaux tels que l'impression offset peuvent provoquer des distorsions de cisaillement si les rouleaux n'ont pas un diamètre parfaitement uniforme ou si le matériau entrant est étiré d'un côté par rapport à l'autre. UCR nécessite au moins trois points d'enregistrement pour effectuer une compensation oblique.
  • Perspective
    Un ajustement sur le point de vue 3D du fichier de conception. Un ajustement de la perspective est nécessaire pour les applications de la plus haute précision. Bien que moins fréquent, plusieurs processus de fabrication peuvent générer des distorsions de style en perspective sur le matériau et, si elles ne sont pas correctement comptabilisées, peuvent ne pas satisfaire aux spécifications de tolérance strictes.


Productivité accrue

Types de marques d'enregistrement flexibles

Le UCR permet à l'utilisateur de choisir parmi une variété de marques d'enregistrement standard telles que les réticule et les cercles. Lorsqu'un fichier de conception est généré avec ces types de marques, le système peut les identifier automatiquement sur le matériau conduisant à la fois à une productivité élevée et à une flexibilité.

 En plus de l'ensemble des marques d'enregistrement standard, UCR peut utiliser pratiquement toutes les fonctionnalités de la pièce comme point d'inscription. Par exemple, si une procédure doit être effectuée sur une carte de circuit imprimé, toute fonction sur cette carte peut être utilisée comme point d'enregistrement: le centre d'un trou de vis, un petit condensateur, un trou de passage ou une trace conductrice.

Modes d'enregistrement manuels et automatiques

 UCR fournit des modes manuels et automatiques pour aligner les fichiers de conception sur les matériaux. La méthode manuelle est utile pour traiter un nombre relativement restreint de pièces. Dans ce mode, l'utilisateur sélectionne l'emplacement de chaque marque d'enregistrement comme l'a vu la caméra. Une fois que tous les emplacements ont été acquis, le processus peut se dérouler comme d'habitude.

 

En mode automatique, l'utilisateur sélectionne simplement l'emplacement central de chaque marque d'enregistrement via le logiciel interactif pour former le système laser sur chaque marque d'enregistrement. L'UCR capture alors une image de ces marques et les stocke pour une utilisation ultérieure. Chaque fois qu'une nouvelle instance est placée dans la machine (utilisé en tant que dispositif de coupe au laser , gravure laser , marquage au laser , ou une combinaison de tels), le DUC rappelle automatiquement les images et de les localiser en utilisant l'appareil photo intégré. Le mode automatique est utile dans la production de lots où plusieurs pièces doivent être produites à la fois.

 

Duplication de processus

Souvent, il y aura plusieurs pièces sur un seul matériau, chacun nécessitant une compensation par la UCR. Dans ces cas, la fonction de duplication dans le Panneau de contrôle universel ou le Gestionnaire du système laser peut être utilisée pour répéter le processus d'enregistrement sur un ensemble de pièces. Cela alignera le fichier de conception de chaque partie en générant parfaitement un traitement de qualité extrêmement élevé pour chaque instance.


Interface utilisateur intuitive

L'enregistrement de l'appareil photo est un outil puissant et flexible, mais est encore facile à utiliser. Un flux de travail typique suit un schéma de base:

 

  • Le fichier de conception est créé avec des marques d'enregistrement. Ce sont des points qui correspondent aux fonctionnalités du matériel préfabriqué. Ce peut être une caractéristique sur le matériau facilement reconnaissable par la caméra embarquée.
  • Le matériau est inséré dans le système laser.
  • Le système laser utilise l'appareil photo pour trouver toutes les marques d'enregistrement sur le matériau.
  • Le système laser calcule le déplacement correct, la rotation, l'échelle, l'inclinaison et la perspective du matériau de l'utilisateur.
  • Les trajets de coupe ou de repère sont corrigés pour s'adapter au matériau et le matériau est traité.


Interface d'automatisation

L'interface d'automatisation permet d'intégrer les systèmes laser ULS dans des environnements de fabrication automatisés. Les entrées programmables et les sorties événementielles, associées à une puissante interface utilisateur, permettent aux utilisateurs d'adapter leurs systèmes laser à des applications automatisées variées. Cette option exclusive ULS offre aux utilisateurs les avantages suivants:

Contrôle complet du système laser externe

Le contrôle d'un système laser ULS dans un environnement de fabrication automatisé s'effectue via le module d'automatisation optionnel.

Six entrées numériques sont disponibles via le Panneau de commande d'automatisation accessible via le Panneau de contrôle universel (UCP) ou le Gestionnaire de système laser (LSM). Ces entrées peuvent être déclenchées par des commutateurs, des relais ou des signaux logiques numériques à partir d'un automate ou d'un microcontrôleur, offrant aux utilisateurs la flexibilité de contrôler différentes fonctions du système laser à partir de diverses sources.

Les entrées programmables peuvent être assignées pour effectuer un contrôle complet des principales fonctions du système laser comme décrit ci-dessous ainsi que l'affichage de messages personnalisés sur l'écran de l'ordinateur hôte. Les retards de fonction peuvent être inclus pour répondre aux besoins d'automatisation de l'utilisateur. Cela profite aux utilisateurs en leur permettant de contrôler complètement leur système laser ULS à partir d'autres équipements, contrôleurs et à travers l'entrée des utilisateurs distants.

 

Intégrez les périphériques externes dans le traitement des matériaux laser

Le contrôle des périphériques externes qui fonctionnent en conjonction avec un système laser ULS s'effectue facilement à partir de la partie Événement de sortie du panneau de commande Automation. Les deux sorties sont pilotées par les événements du système laser comme décrit ci-dessous.

Chaque sortie peut fournir un circuit fermé ou ouvert, selon les exigences du dispositif à contrôler, ce qui permet un environnement de dispositif complètement flexible.

L'interface d'automatisation profite aux utilisateurs en leur permettant de contrôler les appareils électromécaniques tels que les transmetteurs d'air, les soupapes, les compresseurs, les feux de signalisation et les alarmes audibles. Les sorties peuvent également être utilisées comme signaux numériques vers des automates ou des microcontrôleurs pour lancer diverses fonctions de contrôle complexes dans la cellule de fabrication, telles que l'indexation d'une bande transporteuse et l'initiation d'une séquence de sélection.

Les capacités de l'interface d'automatisation peuvent être augmentées avec le module de conversion ULS Class 4 dans les cas où l'accès direct à la zone de traitement du système laser est souhaitable. Le chargement et le déchargement automatiques de pièces et de matériaux peuvent être réalisés sans l'intervention de l'utilisateur.


Roulements à fluide hydrostatique sans contact

Le XLS utilise une technologie de roulement sans friction dans le système de mouvement de la transmission du faisceau qui fournit les mouvements les plus lisses, les plus rapides et les plus précis sur la zone de traitement. Cette technologie brevetée intègre des roulements à fluide hydrostatique sans contact qui utilisent des gaz sous pression comme interface de palier pour offrir plusieurs avantages au client:

Comment fonctionnent les roulements de fluides hydrostatiques sans contact

Les paliers hydrostatiques sans contact sont différents des autres technologies de palier en ce sens qu'ils supportent des charges via une mince couche de gaz sous pression au lieu d'une connexion mécanique comme cela se fait dans les roulements à rouleaux, les paliers à glissement et les roulements à billes. Le fluide est pressurisé à l'extérieur et forcé à travers un milieu poreux dans un petit espace entre deux surfaces d'appui. La viscosité du fluide résiste à ce flux pour créer une barrière de pression stable qui retient rigidement les deux surfaces l'une de l'autre à distance fixe.

Un approvisionnement en fluide de qualité est crucial pour le rendement des roulements. Les changements de la température ambiante, de l'humidité relative et de la pression barométrique peuvent nuire au bon fonctionnement. Pour cette raison, le XLS est équipé d'un module de compresseur qui fournit du fluide aux paliers hydrostatiques, ce qui garantit que le système peut accueillir une grande variété de conditions ambiantes et fournir des performances idéales pendant le fonctionnement du laser.


Haute précision, précision et répétabilité

Les roulements à fluide hydrostatique sont utilisés dans les outils de machines où la précision, la précision et la répétabilité sont primordiales. Cela comprend des machines CNC de très haute précision, des machines de mesure de coordonnées et des systèmes de positionnement utilisés dans les industries de l'aérospatiale et des semi-conducteurs. Il existe plusieurs mécanismes permettant de renforcer la précision, la précision et la répétabilité avec des paliers hydrostatiques.

 

Rigidité élevée

La fonction principale de presque tous les paliers est de contraindre le mouvement relatif entre deux surfaces à une seule direction. Si le roulement permet un mouvement dans une direction désirée (une direction dans laquelle le mouvement doit être inhibé), il est considéré comme un support médiocre pour l'application prévue.

 

Les paliers hydrostatiques présentent une rigidité exceptionnellement élevée par rapport à d'autres technologies de palier à l'étalonnage telles que les roulements à rotule, les glissières ou les roulements à billes à recirculation. Cela signifie que le système de mouvement ne se déplacera que dans les directions prévues, ce qui augmentera la qualité du découpe laser, de la gravure et du marquage.

 

Friction réduite

La mince couche de fluide s'écoulant entre les surfaces d'appui crée une interface de frottement exceptionnellement faible avec une hystérésis à portée presque nulle. Cela permet au système de se déplacer librement autour de la zone de traitement sans la traînée mécanique associée à d'autres technologies de palier. Un type spécifique de frottement connu sous le nom de friction sèche ou statique provoque une traînée lorsque le mouvement relatif s'arrête et recommence et est particulièrement gênant lors du traitement du matériau au laser. Les paliers hydrostatiques éliminent presque entièrement ce type de frottement, ce qui entraîne un mouvement vectoriel presque parfait qui augmente la qualité de la découpe au laser et de la gravure au laser.

 

Réduction de la vibration 

Il existe plusieurs types de vibrations qui peuvent exister dans une machine à découper au laser, gravure et marquage, et il est essentiel que ces vibrations soient atténuées autant que possible afin d'assurer une précision, une précision et une répétabilité élevées. Les paliers hydrostatiques excellent à cette fonction - fournissant certaines des meilleures caractéristiques d'amortissement des vibrations de toute technologie de palier. Pour le traitement des matériaux laser, cela signifie que le mouvement sera lisse, sans vibrations et sans aucun des défauts caractéristiques de la sonnerie trouvés dans les processus vectoriels à haut débit.

 

Les autres technologies de roulement ont également tendance à créer des vibrations auto-excitées lorsqu'elles se déplacent à des vitesses plus élevées. Ceci est analogue à un pneu de voiture mal équilibré oscillant alors qu'il se déplace à la vitesse de l'autoroute. Les paliers hydrostatiques ne présentent pas ce comportement et peuvent maintenir des vitesses élevées sans vibrations auto-excitantes. Ceci est particulièrement avantageux dans les applications en mode raster où les marques à grande vitesse sont placées à proximité l'une de l'autre - exacerbant toute oscillation provoquée par le mouvement du chariot.


Durabilité exceptionnelle et longévité

La nature sans contact des paliers hydrostatiques est très avantageuse pour les clients, car elle fournit des résultats cohérents et de haute qualité avec très peu de maintenance. Ceci est accompli de plusieurs manières discutées ci-dessous.

 

Pas de vêtements mécaniques

Le fluide se déplaçant entre les interfaces de palier crée un espace petit et contrôlé assurant que les deux surfaces ne sont jamais en contact les unes avec les autres. Cela permet au roulement d'afficher une durée de vie extrêmement longue - bien supérieure à celle des autres technologies de palier. Comme les surfaces se frottent l'une contre l'autre en rouleau, balle, glissière, roulements, les surfaces porteront au fil du temps. Dans le contexte du traitement des matériaux laser, l'usure peut se produire à des vitesses accélérées car les sous-produits de traitement peuvent adhérer aux interfaces de palier. Une usure mécanique excessive peut causer une variété de défauts de traitement ou, si elle n'est pas traitée, une défaillance totale du système laser.

 

Aucune lubrification requise

Les paliers hydrostatiques n'ont pas de pièces mobiles et ne nécessitent donc aucune lubrification; Graisse, huile, etc. Du point de vue de la maintenance, c'est un grand avantage pour le client. Les paliers de contact mécanique se présentent sous deux types: scellés et non scellés. Avec des paliers de contact mécanique non scellés, tels que les roulements linéaires utilisés dans de nombreux systèmes laser d'autres fabricants, il doit y avoir une maintenance régulière régulière pour assurer une lubrification adéquate - un processus susceptible d'être propice aux erreurs et assez désordonné. Les sous-produits du traitement des matériaux laser ont également tendance à adhérer aux surfaces lubrifiées. Au fil du temps, cette accumulation peut effectivement diminuer la durée de vie des roulements à contact mécanique en accélérant l'abrasion le long des surfaces d'accouplement. Pour les roulements à rouleaux scellés tels que ceux utilisés dans d'autres systèmes laser ULS (VLS, PLS et ILS)

 

Un autre avantage distinct des paliers hydrostatiques est que les gaz d'échappement servent de mécanisme auto-nettoyant, éliminant les poussières et les débris le long de la surface d'appui. Cette fonctionnalité est particulièrement pertinente pour les systèmes laser, car la modification du matériau laser peut produire une large gamme de sous-produits qui peuvent affecter négativement les performances des paliers ou entraîner une durée de vie raccourcie.


Suppression des incendies

Dans certaines conditions défavorables, les matériaux traités au laser peuvent enflammer et continuer à brûler, ce qui peut endommager l'équipement de découpe laser, de gravure et de marquage ainsi que la propriété environnante. Cela peut créer des risques potentiels pour le personnel à proximité. La méthode principale pour prévenir cette situation est la supervision constante par l'opérateur du système laser lorsqu'il est utilisé. En tant que sauvegarde de la supervision, ULS a développé une option de suppression d'incendie (disponible sur les systèmes laser XLS) qui peut atténuer les risques d'endommagement du système laser et de ses environnements. Le module de suppression d'incendie déploiera un coupe-feu dans la zone de traitement du matériau laser si une combustion auto-entretenue est détectée. Ce système de sauvegarde facultatif pour la sécurité incendie présente les avantages suivants:


Fonctionnement du module de suppression d'incendie

Dans le cas d'une défaillance de la supervision, une combustion soutenue se développe dans le système laser, il existe deux ensembles de commutateurs thermiques redondants situés stratégiquement dans la chambre de traitement du matériau du système laser qui réagira aux températures élevées. Le premier set déclenche à une certaine température pour arrêter le traitement au laser et activer une alarme sonore alertant l'opérateur pour résoudre la situation. Si l'opérateur ne réagit pas avec le temps, un deuxième ensemble de commutateurs thermiques est activé à une température légèrement supérieure à celle du premier ensemble. Cela va activer les soupapes qui suppriment le suppresseur dans la zone de traitement pour éteindre les flammes. Le suppresseur utilisé est conçu pour s'évaporer après le déploiement sans laisser de résidu à nettoyer. Ce suppresseur est écologique et approuvé pour être utilisé dans le monde entier.


Sécurité opérationnelle améliorée

 

La première ligne de défense contre le potentiel de la combustion soutenue pendant le traitement au laser est un opérateur attentif qui surveille le traitement laser en tout temps. Cependant, en tant que sauvegarde des retards dans la supervision, un système d'extinction d'incendie peut réduire ou éliminer les dommages aux biens coûteux et à la propriété environnante, réduisant ainsi les risques et améliorant la sécurité globale. Cette redondance peut être particulièrement utile lors du traitement de matériaux susceptibles de provoquer une combustion ou lorsque des erreurs de fonctionnement se produisent: les paramètres de traitement laser ne sont pas correctement configurés, l'assistance au gaz n'est pas correctement configurée ou la mise au point finale du laser n'est pas correctement définie.


Fiabilité accrue

La fiabilité globale d'un système laser est améliorée avec l'ajout du module de suppression d'incendie. En cas de défaillance de la supervision, le module de suppression d'incendie peut empêcher une combustion soutenue de provoquer des dommages au système laser et à la propriété environnante, ce qui entraîne des temps d'arrêt coûteux pour les réparations et la perte de productivité. En tant que protection supplémentaire, les capteurs surveillent les niveaux d'anti-feu dans l'unité et communiquent avec le système laser. Les capteurs empêchent le traitement au laser et avertir l'opérateur si un réservoir est vide et doit être remplacé. Un réservoir de secours est également intégré à chaque unité d'extinction d'incendie permettant à l'opérateur de passer à un deuxième réservoir dans le cas où le réservoir primaire est déployé. De cette façon, le traitement des matériaux laser peut se poursuivre pendant l'acquisition d'un réservoir de remplacement.


Rendement amélioré de l'investissement

Les machines de découpe au laser, de gravure et de marquage ULS sont conçues pour contenir une combustion soutenue pendant de longues périodes à l'aide de matériaux robustes et de vitrages de verre stratifiés, mais si elles ne sont pas contrôlées assez longtemps, les dommages peuvent s'étendre à la propriété environnante, ce qui entraîne des réparations et des retards encore plus coûteux . Ces réparations et retards peuvent entraîner des temps d'arrêt prolongés et une productivité réduite en plus de présenter des risques pour la sécurité. L'unité d'extinction d'incendie peut aider à prévenir ces interruptions coûteuses de la productivité, ce qui permet de maximiser le retour sur investissement


PC embarqué

L'option Embedded PC permet à l'utilisateur de fonctionner et de surveiller un système laser XLS sans ordinateur hôte. Cela permet au système laser de fonctionner indépendamment de l'ordinateur hôte et offre plusieurs avantages au client:


Configuration du système laser et surveillance du travail

Les utilisateurs bénéficient à la fois du contrôle centralisé et distribué des systèmes laser XLS avec l'option Embedded PC. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs de se connecter via Ethernet ou WiFi aux systèmes laser XLS via le système de gestion du laser (LSM). La topologie pour le contrôle et la surveillance d'un système laser XLS avec l'option Embedded PC est complètement flexible. Cette topologie peut aller d'un modèle centralisé d'une interface utilisateur avec de nombreux systèmes laser XLS à un modèle distribué de nombreux utilisateurs interfacant avec un seul système laser XLS. Le PC intégré contrôle directement toutes les fonctions du système laser XLS, ce qui donne lieu à une quantité minimale d'informations échangées sur le lien distant, permettant un suivi en temps réel de tous les aspects des systèmes laser PC PC embarqués à partir d'un point de contrôle central, Ainsi que le contrôle en temps réel de toutes les fonctions, y compris la sélection du travail, les paramètres du travail et le contrôle du travail. L'impression et l'importation directe sont également prises en charge sur le lien distant.


Limite l'interaction de l'opérateur et favorise la cohérence des processus

Dans de nombreuses organisations, il est souhaitable de séparer le contrôle de processus du fonctionnement de la machine afin de maintenir la cohérence du processus. L'option Embedded PC favorise la cohérence des processus en permettant la segmentation des tâches entre opérateurs et contrôleurs de process pour le traitement du matériel laser avec les systèmes XLS. Les opérateurs peuvent se concentrer sur le fonctionnement du système laser sans être préoccupés par les paramètres de processus, tandis que les contrôleurs de processus sont capables de surveiller et de contrôler à distance tous les aspects de tout système XLS connecté au réseau local, à l'échelle de l'entreprise.


Maintient l'intégrité opérationnelle du système laser

Le contrôle du système laser XLS nécessite des ressources informatiques importantes pour assurer des performances optimales. L'option Embedded PC est une solution complète pour les cas où l'ordinateur hôte doit être utilisé pour d'autres tâches à forte intensité de process, telles que: 3D-Rendering, CAM et Finite Element Analysis. Le PC embarqué prend 100% des tâches de contrôle XLS, décharge complètement l'ordinateur hôte et lui permet d'effectuer des tâches critiques du système si nécessaire sans affecter l'intégrité opérationnelle du système laser XLS.

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