Produzione laser di precisione 2D, 2.5D e 3D

Un sistema di controllo del movimento Polaris UniverseOne ™ è stato progettato per la produzione laser di precisione. Dalle applicazioni come la micro-lavorazione laser 2D, 2.5D e 3D e l'incisione profonda di precisione, alle applicazioni di stampa 3D in metallo con testina di scansione multipla, un sistema Polaris UniverseOne ha gli strumenti e le tecnologie necessari per creare la migliore macchina utensile laser CNC .

Una parte viene progettata utilizzando un programma CAD come AutoCad, Fusion 360, Inventor, SolidWorks, CATIA e altri. I progetti possono essere 2D, 2.5D e 3D reali e il file di output che descrive la parte può essere un file DXF (2D), un file STL (2.5D) o un file STEP (3D). Questi sono i formati di file più popolari, ma ce ne sono altri.

Sono stati presi in considerazione molti processi di produzione laser di precisione, classificati come additivi, sottrattivi, di giunzione e trasformazione dei materiali. Nella categoria degli additivi ci sono SLA, SLS e SLM. Nella categoria sottrattiva abbiamo taglio, perforazione, incisione, incisione e ablazione. La saldatura è un processo di giunzione. Alcuni processi di trasformazione dei materiali includono la modifica dell'impedenza e la ricottura dei metalli.

Il generatore di traiettoria

Il software CAM esporta primitive di linea cartesiana, arco e spline nel controller Polaris UniverseOne ™. Utilizzando un alto livello di intelligenza, il generatore di setpoint Polaris valuta le capacità di velocità e accelerazione degli assi del tavolino meccanico e degli assi dello scanner Galvo con ottica laser. Con questa valutazione, il controller Polaris UniverseOne ™ esegue il part program alla velocità massima consentita dalla macchina. Se un operatore comanda alla macchina di andare più veloce di quanto è in grado, il software rallenta la velocità di esecuzione e il lavoro viene eseguito fino al completamento nel minor tempo possibile.

Polaris CAD / CAM

Polaris CAD / CAM (PCC) è un software utilizzato per controllare le macchine CNC laser. Tutte le operazioni di lavorazione del materiale laser sopra menzionate possono trarre vantaggio dall'utilizzo di PCC.

Per i processi 2D il file DXF viene importato in PCC e gli attributi vengono impostati in preparazione per il taglio, la foratura e il tratteggio. Il software genera automaticamente il percorso utensile in base alla pianificazione del percorso ottimizzata. Quando l'operatore preme RUN, un file G-code viene generato e inviato immediatamente al controller di movimento Polaris UniverseOne ™ per l'esecuzione.

Nel caso della produzione additiva, il file STL tridimensionale viene importato e vengono definiti gli attributi per la contornatura, il riempimento e la creazione di supporti. PCC suddivide il file STL, potenzialmente in migliaia di livelli. È possibile utilizzare una o più testine di scansione. Se vengono utilizzate più testine di scansione, la parte viene separata in tessere, vengono creati percorsi utensile e viene creato un file G-code per ogni scanner Galvo. Vengono impiegati metodi avanzati per cucire insieme le aree sovrapposte.

Per le vere applicazioni sottrattive 3D, come l'incisione di metalli profondi su una parte 3D come una sfera, il file 3D STEP viene importato in PCC e un motivo 2.5D viene avvolto sulla sfera. Viene generato automaticamente un percorso utensile che può essere eseguito su una macchina CNC a 5 assi.

Per un'elevata produttività, è possibile utilizzare la combinazione di un tavolino CNC a 5 assi insieme a un Galvoscanner 3D. Il percorso utensile viene creato e il file G-code viene inviato al controller di movimento Polaris UniverseOne ™. L'esclusivo algoritmo IFOV (Infinito Field of View) a 5 assi di Polaris Motion viene eseguito e il percorso utensile viene separato automaticamente in movimento dello stage e dello scanner.
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Codice G cartesiano

Con un controller di movimento Polaris UniverseOne ™, la produttività aumenta utilizzando il codice G cartesiano. Il percorso utensile è definito per la posizione della punta dell'utensile, nel sistema di coordinate del pezzo. La geometria della macchina viene disaccoppiata utilizzando la cinematica inversa. Questo nuovo approccio semplifica la produzione assistita da computer (CAM) perché il CAM non deve preoccuparsi della geometria della macchina.
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Robotica e geometria della macchina

La geometria della macchina che mappa la posizione e l'orientamento dell'utensile ai movimenti del motore è incapsulata nel file world insieme ai vincoli cinematici della macchina. Polaris ha sviluppato una libreria di geometrie macchina per tipi di macchine comuni. Implementando le geometrie della macchina utilizzando strumenti robotici ed esprimendo il movimento del percorso utensile cartesiano nel sistema di coordinate del file di parti, è facile per i programmi CAM a 5 assi generare percorsi utensile laser.
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Tecnologia dell'interfaccia di controllo laser (LCI)

I servoazionamenti Polaris UniverseOne ™, i moduli motore passo-passo e i moduli di controllo Galvo sono dotati di serie di un'interfaccia di controllo laser (LCI). Grazie alla rete di controllo del movimento Gbps brevettata di Polaris Motion, la sincronizzazione in nanosecondi viene ottenuta su tutti i moduli e qualsiasi modulo con una connessione LCI può essere utilizzato per controllare un laser.

L'LCI può controllare laser pulsati e laser a onda continua (CW). In modalità pulsata, è possibile utilizzare trigger a pitch fisso e trigger a impulsi su richiesta (POD). Sono possibili pulsazioni in MHz. Per i laser CW, il controllo PWM può essere utilizzato per regolare la potenza con la velocità ed è disponibile la modellazione dell'impulso laser analogico (ALPS ™) per mettere a punto processi sensibili come la saldatura laser.
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