Una solución de control de movimiento basada en láser integrada y fácil de usar para OEM de máquinas

Configuración sencilla de platina y servomotor
Fácil configuración y uso del láser
Fácil configuración del Galvoscanner
Software CAM fácil de usar
Fácil configuración de IFOV

Cuando un diseñador de máquinas de precisión está planificando un nuevo proyecto, debe considerar el rendimiento, el costo de producir y mantener el sistema y la facilidad de uso. Un sistema de control de movimiento fácil de usar tiene la ventaja de reducir los costos de desarrollo y minimizar el tiempo de comercialización. Con esto en mente, diseñamos el sistema Polaris Motion Control para garantizar una instalación fácil, sin sacrificar la capacidad de configuración y el alto rendimiento.

Hemos creado un ecosistema de hardware potente y software rico en funciones. Este ecosistema le permite integrar sus servomotores, codificadores y otros periféricos favoritos en un producto final de máquina herramienta con funciones de control de movimiento inteligente. Más allá de la configuración sencilla de la máquina, las operaciones de mecanizado avanzadas son fáciles de implementar con Polaris CAD/CAM.

Configuración y uso de un sistema de control de movimiento Polaris

Cableado de su sistema de control Polaris UniverseOne™

Configurar la red Mercury™ es una tarea fácil. Debido a la enumeración y configuración automáticas, los dispositivos se identifican y configuran automáticamente al iniciarse.

Configuración y ajuste sencillos con MotionTools

Una vez que la red y la electricidad estén conectadas, pasará a MotionTools, nuestra aplicación de escritorio que le permite interactuar con su controlador Polaris, unidades y otros dispositivos en la red. En MotionTools encontrará potentes utilidades de ajuste gráfico, un osciloscopio en tiempo real con todas las funciones y asistentes fáciles de usar que le permiten integrar láseres en su máquina multieje.

Figura 1. Un sistema de control de movimiento Polaris cableado para una máquina CNC de 3 ejes

MotionTools está organizado de una manera muy lógica y la programación del servidor es fácil de entender para un desarrollador de software.
Luis García
Jefe de equipo de ingeniería de software
Mundt & Associates, Inc.

Figura 2. La interfaz de operador de MotionTools fácil de navegar

Explorando nuestro kit de herramientas de disparo láser avanzado

Después de años de escuchar a nuestros clientes y tomar en serio sus comentarios, hemos creado un amplio conjunto de herramientas para controlar cualquier láser que necesite su aplicación. En el kit de herramientas de disparo de Polaris Motion, hay cinco modos principales de disparo por láser (Figura 3). Tenemos opciones para láseres de onda continua (CW) y pulsada, incluido nuestro modo patentado de modelado de pulso láser arbitrario (ALPS™). Si tiene una aplicación que requiere dos o más fuentes de láser en una sola operación, nuestro kit de herramientas es compatible con la activación de múltiples láseres. Todos estos modos se implementan y personalizan fácilmente. Además, se encuentran disponibles varias funciones de control automático del láser. Estos incluyen modos de activación PWM de frecuencia automática y ciclo de trabajo automático que hacen que las operaciones sensibles como la soldadura sean repetibles y de alta calidad, siempre sin conjeturas.

Figura 3. Los cinco modos principales de disparo en el kit de herramientas de disparo láser Polaris

Sustituya la escritura aérea con activación de tono fijo para acelerar el tiempo de procesamiento de piezas

En el procesamiento de materiales basado en láser, la energía entregada a la pieza de trabajo por unidad de área (fluencia) es de primordial importancia. El escenario ideal es mantener la fluencia constante en todos los puntos a lo largo de la trayectoria planificada. Si está utilizando una frecuencia de pulso de láser fija y la máquina necesita reducir la velocidad para tomar una esquina, se producirá una quema excesiva (un aumento de la fluencia) (Figura 4). Este problema a menudo se soluciona implementando una solución basada en el movimiento, a menudo llamada "escritura en el cielo". Cuando se habilita la escritura en el cielo, se mantiene una velocidad constante en las esquinas, lo que da como resultado una fluencia constante de la frecuencia de pulso láser fija. La escritura en el cielo logra este resultado al agregar un movimiento adicional en las esquinas, donde el láser se apaga con precisión, el movimiento se repite y el láser se vuelve a encender una vez que la máquina ha alcanzado la posición y la velocidad de marcado requeridas (Figura 5).

Figura 4. La quema excesiva ocurre cuando la máquina se ralentiza mientras usa una frecuencia de pulso láser fija

Una solución superior

Si bien la escritura aérea logra una fluencia constante, agrega un tiempo de procesamiento significativo, lo cual no es deseable en la producción. Polaris Motion ha desarrollado una solución mejorada para el suministro de energía láser que es independiente de la velocidad, la aceleración y el tirón. Nuestro algoritmo de hardware de activación de láser de paso fijo dispara el láser en función de la distancia recorrida a lo largo de la ruta de marcado planificada (Figura 6). Nuestro enfoque basado en el espaciado permite máximas velocidades de procesamiento en las esquinas; no crea movimientos inútiles; y lo que es más importante, ofrece una fluencia constante para un procesamiento de materiales superior y uniforme.

Figura 5. Entrega de energía constante usando escritura en el cielo con una frecuencia de pulso láser fija

Figura 6. Entrega de potencia consistente usando activación de paso fijo

Configurar láseres pulsados fue increíblemente fácil con Polaris, y el disparo de tono fijo fue realmente una de las mejores funciones que he usado. Proporcionó un marcado de superficie consistente mientras eliminaba la velocidad y la frecuencia como variables en la entrega de energía láser.
Andrés Hargreave
Ingeniero de automatización
DynaVap, LLC

No es necesario volver a cablear su sistema al cambiar los modos de activación del láser

Es posible que esté acostumbrado a cambiar el cableado periférico cuando se requiere un modo de disparo alternativo para un proyecto. Este no es el caso con Polaris Motion. Hemos creado un método de control de láser alternativo y más flexible. Simplemente dirija una salida digital desde el sistema de control Polaris al láser de su elección. Esta salida envía la información necesaria para activar su láser de acuerdo con nuestro algoritmo de hardware de activación de láser. No hay necesidad de volver a cablear y empalmar el codificador complicado. El modo de activación del láser se cambia fácilmente en Polaris CAD/CAM a través de un menú desplegable.

El uso de Polaris CAD/CAM facilita la generación de trayectorias y la operación de la máquina

Cree una solución todo en uno emparejando un sistema Polaris Motion Control con Polaris CAD/CAM. Este software le permite importar dibujos CAD, establecer parámetros de marcado y generar trayectorias de herramientas de código G de forma rápida y sencilla. La salida de la trayectoria se envía automáticamente desde CAD/CAM a su controlador Polaris para su ejecución. Polaris CAD/CAM tiene capacidades avanzadas de visión artificial, lo que le permite configurar recetas de calibración de lentes eficientes y sólidas. Incluso puede calcular proyecciones en objetos 3D (Figura 7) para aplicaciones como el grabado en objetos cilíndricos. Cualquiera que sea su aplicación, CAD/CAM está diseñado para hacer que la generación de trayectorias sea simple y rápida.

Figura 7. Salida de una proyección 3D usando Polaris CAD/CAM

Su controlador Polaris interpreta automáticamente el código G

Una vez que se configuran los servoejes y la fuente de láser, y tiene un archivo de código G listo para ejecutarse, el controlador Polaris hace el resto del trabajo. El controlador Polaris interpreta el código G, convierte los comandos de movimiento en puntos de ajuste dinámicos y envía puntos de ajuste de disparo láser sincronizados automáticamente (Figura 8). Nuestro sistema admite prácticamente cualquier servomotor lineal o rotativo, motores paso a paso y puede enviar comandos a protocolos de interfaz Galvoscanner estándar como SL2-100, HSSI y XY2-100.

Figura 8. Los puntos de ajuste de activación y los puntos de ajuste dinámicos (PCOM, VCOM y ACOM) se envían sincrónicamente al amplificador

Campo de visión infinito de Polaris (IFOV)

Cuando se utiliza un Galvoscanner para el procesamiento de materiales con láser, el campo de visión (FOV) es el factor limitante que determina el tamaño máximo de la pieza que se puede acomodar. Este inconveniente a menudo se evita integrando un cabezal de escaneo en una plataforma cartesiana, lo que hace posible piezas más grandes (Figura 9). El método tradicional de combinar motores Galvo rápidos con actuadores de etapa de carrera larga más lentos es mediante el uso de embaldosado (Figura 10).

Figura 9. Ampliación del pequeño campo de visión de un Galvoscanner con una platina XY.

Figura 10. Un Galvoscanner coordinado con una etapa cartesiana ejecutando una rutina de mosaico

IFOV es una solución mejorada sobre el mosaico. IFOV es una técnica utilizada para el procesamiento de materiales con láser en la que un Galvoscanner se mueve sobre una gran área de marcado de manera suave y continua utilizando la plataforma (Figura 11). Esta técnica soluciona el problema común de errores de costura que ocurren cuando se usa mosaico. Los errores de costura son inconsistencias en la trayectoria del láser que aparecen a lo largo de las costuras de las secciones de mosaico (Figura 12). La combinación de las ventajas de un Galvoscanner y la platina con tecnología IFOV hace posible mecanizar con láser piezas grandes con gran detalle a altas velocidades.

Figura 11. Un Galvoscanner coordinado con una etapa cartesiana ejecutando una rutina IFOV

Polaris IFOV está completamente configurado usando solo siete configuraciones. Cuatro configuraciones definen los ejes. De las configuraciones restantes, una activa/desactiva IFOV y las dos restantes definen la ponderación de la distribución de movimiento entre la platina y el Galvoscanner.

La experiencia de Polaris Motion es en el control de máquinas herramienta CNC. Como tal, nuestra técnica IFOV es totalmente compatible con los archivos de código G estándar. Esto incluye interpolación lineal (G1), interpolación circular (G2/G3), interpolación spline (G5), transformaciones de coordenadas de trabajo, compensaciones de herramientas y más. Los movimientos del Galvoscanner y del escenario se pueden vincular y desvincular.

Figura 12. Error de cosido debido al embaldosado

Admitimos Galvoscanners de terceros con protocolos de interfaz estándar XY2-100, SL2-100 y HSSI. Simplemente seleccione el Galvoscanner que tenga sentido para su aplicación. No es necesario cambiar los servomotores ni las unidades, ya que admitimos a la mayoría de los proveedores externos. Simplemente conecte nuestro sistema de control de movimiento a sus unidades existentes y Galvoscanner y haga que IFOV funcione de inmediato.

Si usted es un OEM de máquinas herramienta que busca un sistema de control de movimiento robusto y fácil de usar, escríbanos para configurar una demostración!

Acerca de Polaris Motion

Polaris Motion se especializa en soluciones de control de movimiento para máquinas CNC en fabricación basada en láser, corte de herramientas de diamante y rectificado de superficies ópticas y para máquinas CNC especializadas en otras áreas de alto rendimiento.

tom erlic
Movimiento Polaris
www.pmdi.com
terlic@pmdi.com