Impression laser sur métal SLM
Newsletters

Une solution de contrôle de mouvement laser intégrée et facile à utiliser pour les équipementiers de machines

  • Configuration facile de la platine et du servomoteur
  • Configuration et utilisation faciles du laser
  • Configuration facile du Galvoscanner
  • Logiciel de FAO facile à utiliser
  • Configuration IFOV facile

Lorsqu'un concepteur de machines de précision planifie un nouveau projet, il doit tenir compte des performances, du coût de production et de maintenance du système et de la facilité d'utilisation. Un système de contrôle de mouvement convivial a l'avantage de réduire les coûts de développement et de minimiser les délais de mise sur le marché. Dans cet esprit, nous avons conçu le système Polaris Motion Control pour assurer une installation facile, sans sacrifier la configurabilité et les hautes performances.

Nous avons créé un écosystème de matériel puissant et de logiciels riches en fonctionnalités. Cet écosystème vous permet d'intégrer vos servomoteurs, codeurs et autres périphériques préférés dans un produit final de machine-outil avec des fonctionnalités de contrôle de mouvement intelligentes. Au-delà de la configuration facile de la machine, les opérations d'usinage avancées sont faciles à mettre en œuvre à l'aide de Polaris CAD/CAM.

Configuration et utilisation d'un système de contrôle de mouvement Polaris

Câblage de votre système de commande Polaris UniverseOne™

La configuration du réseau Mercury™ est une tâche facile. En raison de l'auto-énumération et de l'auto-configuration, les appareils sont automatiquement identifiés et configurés au démarrage.

Configuration et réglage simples à l'aide de MotionTools

Une fois le réseau et l'électricité câblés, vous passerez à MotionTools, notre application de bureau qui vous permet d'interfacer avec votre contrôleur Polaris, vos disques et d'autres appareils sur le réseau. Dans MotionTools, vous trouverez de puissants utilitaires de réglage graphique, un oscilloscope en temps réel complet et des assistants conviviaux qui vous permettent d'intégrer des lasers dans votre machine multi-axes.

Figure 1. Un système de contrôle de mouvement Polaris câblé pour une machine CNC à 3 axes

MotionTools est organisé de manière très logique et la programmation du serveur est facile à comprendre pour un développeur de logiciel.

Luis Garcia
Chef d'équipe d'ingénierie logicielle
Mundt & Associates, Inc.
Figure 2. L'interface opérateur facile à naviguer de MotionTools
Explorer notre boîte à outils avancée de déclenchement laser

Après des années d'écoute de nos clients et de prise au sérieux de leurs commentaires, nous avons créé une boîte à outils complète pour contrôler tout laser dont votre application a besoin. Dans la boîte à outils de déclenchement Polaris Motion, il existe cinq principaux modes de déclenchement laser (Figure 3). Nous avons des options pour les lasers à ondes pulsées et continues (CW), y compris notre mode exclusif ALPS™ (Arbitrary Laser Pulse Shaping). Si vous avez une application qui nécessite deux sources laser ou plus en une seule opération, notre boîte à outils prend en charge le déclenchement multi-laser. Tous ces modes sont facilement implémentés et personnalisés. De plus, plusieurs fonctions de contrôle automatique du laser sont disponibles. Ceux-ci incluent des modes de déclenchement PWM à fréquence automatique et à cycle de service automatique qui rendent les opérations sensibles telles que le soudage, répétables et de haute qualité, à chaque fois sans aucune conjecture.

Figure 3. Les cinq principaux modes de déclenchement de la boîte à outils de déclenchement laser Polaris
Remplacez Skywriting par un déclenchement à pas fixe pour accélérer le temps de traitement des pièces

Dans le traitement des matériaux par laser, l'énergie fournie à la pièce par unité de surface (fluence) est d'une importance primordiale. Le scénario idéal est de maintenir la fluence constante en tout point de la trajectoire prévue. Si vous utilisez un taux d'impulsion laser fixe et que la machine doit ralentir pour un coin, une surcombustion (une augmentation de la fluence) en résulte (Figure 4). Ce problème est souvent résolu en mettant en œuvre une solution basée sur le mouvement, souvent appelée « skywriting ». Lorsque l'écriture céleste est activée, une vitesse constante est maintenue dans les coins, ce qui entraîne une fluence constante à partir du taux d'impulsion laser fixe. Skywriting atteint ce résultat en ajoutant un mouvement supplémentaire dans les coins, où le laser est éteint avec précision, le mouvement est bouclé et le laser est rallumé une fois que la machine a atteint la position et la vitesse de marquage requises (Figure 5).

Figure 4. Une surchauffe se produit lorsque la machine ralentit lors de l'utilisation d'un taux d'impulsion laser fixe
Une solution supérieure

Bien que l'écriture céleste atteigne une fluence constante, elle ajoute un temps de traitement important, ce qui n'est pas souhaitable en production. Polaris Motion a développé une solution améliorée pour la fourniture de puissance laser qui est indépendante de la vitesse, de l'accélération et de la secousse. Notre algorithme matériel de déclenchement laser à pas fixe déclenche le laser en fonction de la distance parcourue le long du chemin de marquage prévu (Figure 6). Notre approche basée sur l'espacement permet des vitesses de traitement maximales dans les coins ; il ne crée aucun mouvement inutile ; et surtout, il offre une fluence constante pour un traitement des matériaux supérieur et cohérent.

Figure 5. Alimentation constante en utilisant l'écriture céleste avec un taux d'impulsion laser fixe
Figure 6. Alimentation constante à l'aide d'un déclenchement à pas fixe

La configuration des lasers pulsés était incroyablement facile avec Polaris, et le déclenchement à pas fixe était vraiment l'une des fonctionnalités les plus cool que j'ai utilisées. Il a fourni un marquage de surface cohérent tout en supprimant la vitesse et la fréquence en tant que variables dans la fourniture de puissance laser.

Andrew Hargreave
Ingénieur en automatisation
DynaVap, LLC
Pas besoin de recâbler votre système lors du changement de modes de déclenchement laser

Vous avez peut-être l'habitude de modifier le câblage des périphériques lorsqu'un mode de déclenchement alternatif est requis pour un projet. Ce n'est pas le cas avec Polaris Motion. Nous avons créé une autre méthode de contrôle laser plus flexible. Acheminez simplement une sortie numérique du système de contrôle Polaris vers le laser de votre choix. Cette sortie envoie les informations nécessaires pour déclencher votre laser selon notre algorithme matériel de déclenchement laser. Il n'y a pas besoin de recâblage et d'épissage compliqués de l'encodeur. Le mode de déclenchement laser est facilement modifiable dans Polaris CAD/CAM via un menu déroulant.

L'utilisation de Polaris CAD/CAM facilite la génération de trajectoires d'outils et l'utilisation de la machine

Créez une solution tout-en-un lorsque vous couplez un système Polaris Motion Control avec Polaris CAD/CAM. Ce logiciel vous permet d'importer des dessins CAO, de définir des paramètres de marquage et de générer rapidement et facilement des parcours d'outils en code G. La sortie du parcours d'outil est envoyée automatiquement de CAD/CAM à votre contrôleur Polaris pour exécution. Polaris CAD/CAM dispose de capacités avancées de vision industrielle, vous permettant de configurer des recettes d'étalonnage d'objectif efficaces et robustes. Vous pouvez même calculer des projections sur des objets 3D (Figure 7) pour des applications telles que la gravure sur des objets cylindriques. Quelle que soit votre application, la CAO/FAO est conçue pour rendre la génération de parcours d'outil simple et rapide.

Figure 7. Sortie d'une projection 3D à l'aide de Polaris CAD/CAM
Votre manette Polaris interprète automatiquement le code G

Une fois que vos axes d'asservissement et votre source laser sont configurés et que vous avez un fichier de code G prêt à être exécuté, le contrôleur Polaris fait le reste du travail. Le contrôleur Polaris interprète le code G, convertit les commandes de mouvement en points de consigne dynamiques et envoie automatiquement des points de consigne de déclenchement laser synchronisés (Figure 8). Notre système prend en charge pratiquement tous les servomoteurs linéaires ou rotatifs, les moteurs pas à pas et peut envoyer des commandes aux protocoles d'interface Galvoscanner standard tels que SL2-100, HSSI et XY2-100.

Figure 8. Les consignes de déclenchement et les consignes dynamiques (PCOM, VCOM et ACOM) sont envoyées de manière synchrone au variateur
Champ de vision infini Polaris (IFOV)

Lors de l'utilisation d'un Galvoscanner pour le traitement des matériaux au laser, le champ de vision (FOV) est le facteur limitant déterminant la taille maximale de la pièce pouvant être acceptée. Cet inconvénient est souvent contourné en intégrant une tête de balayage sur une platine cartésienne, ce qui rend possible des pièces plus grandes (Figure 9). La méthode traditionnelle consistant à combiner des moteurs Galvo rapides avec des actionneurs à étage plus lents et à longue course consiste à utiliser carrelage (Figure 10).

Figure 9. Extension du petit champ de vision d'un Galvoscanner avec une platine XY.
Figure 10. Un Galvoscanner coordonné avec une platine cartésienne exécutant une routine de mosaïque

IFOV est une solution améliorée par rapport au carrelage. L'IFOV est une technique utilisée pour le traitement des matériaux au laser où un Galvoscanner est déplacé sur une grande zone de marquage de manière fluide et continue à l'aide de la platine (Figure 11). Cette technique remédie au problème commun de erreurs de couture qui se produisent lors de l'utilisation de carrelage. Les erreurs d'assemblage sont des incohérences dans le trajet du laser qui apparaissent le long des coutures des sections carrelées (Figure 12). La combinaison des avantages d'un Galvoscanner et d'une platine utilisant la technologie IFOV permet d'usiner au laser de grandes pièces avec beaucoup de détails à des vitesses élevées.

Figure 11. Un Galvoscanner coordonné avec une platine cartésienne exécutant une routine IFOV

Polaris IFOV est entièrement configuré en utilisant seulement sept paramètres. Quatre réglages définissent les axes. Parmi les paramètres restants, l'un active/désactive l'IFOV, et les deux autres définissent la pondération de la distribution des mouvements entre la platine et le Galvoscanner.

L'expérience de Polaris Motion est dans le contrôle des machines-outils CNC. En tant que telle, notre technique IFOV est entièrement compatible avec les fichiers G-code standard. Cela inclut l'interpolation linéaire (G1), l'interpolation circulaire (G2/G3), l'interpolation spline (G5), les transformations des coordonnées de travail, les décalages d'outils et plus encore. Les mouvements du galvoscanner et de la scène peuvent être liés et dissociés.

Figure 12. Erreur d'assemblage due au carrelage

Nous prenons en charge les Galvoscanners tiers avec les protocoles d'interface standard XY2-100, SL2-100 et HSSI. Sélectionnez simplement le Galvoscanner qui convient à votre application. Il n'est pas non plus nécessaire de remplacer vos servomoteurs ou vos variateurs puisque nous prenons en charge la plupart des fournisseurs tiers. Connectez simplement notre système de contrôle de mouvement à vos variateurs et Galvoscanner existants et lancez immédiatement l'IFOV.

Si vous êtes un équipementier de machines-outils à la recherche d'un système de contrôle de mouvement robuste et facile à utiliser, écrivez-nous pour organiser une démo!


À propos de Polaris Motion

Polaris Motion se spécialise dans les solutions de contrôle de mouvement pour les machines CNC dans la fabrication au laser, la découpe d'outils diamantés et le meulage de surfaces optiques et pour les machines CNC spécialisées dans d'autres domaines de haute performance.

Tom Erlic
Mouvement Polaris
www.pmdi.com
terlic@pmdi.com