PolarisCAM XD™

精密レーザー加工およびソフトウェア定義モーションシステム向け高度CAMソフトウェア

現代の精密製造においては、超短パルスレーザー光源、高速モーションシステム、ガルバノスキャナ、多軸CNCプラットフォーム、および高度なプロセス技術を、単一の高度に同期された生産環境内で連携させる能力がますます重要になっています。製造システムが高速化、高精度化、統合化されるにつれて、CAMソフトウェアは従来のツールパス生成を超え、プロセス品質と動的モーション性能の両方をサポートできる、機械認識型の製造インテリジェンスへと進化する必要があります。

Polaris Motion社は、こうした次世代の製造要件に対応するため、PolarisCAM XD™を開発しました。

PolarisCAM XDは、精密レーザー加工、同時5軸加工、同期モーションアプリケーションに特化した高度なCAMソフトウェアプラットフォームです。これらのアプリケーションでは、軌道品質、速度安定性、および決定論的な機械動作が製造結果に直接影響します。このプラットフォームは、高度なパスプランニング技術と柔軟性の高いCAD統合ワークフロー環境を組み合わせることで、航空宇宙、半導体、医療、先端材料、超精密生産といった分野で稼働する高度な製造システムをサポートします。

CAD統合ワークフロー環境

効率的な形状作成とモデリングの柔軟性をサポートするため、PolarisCAM XDはソフトウェアワークフロー全体において、Rhino® CADプラットフォームを重要な基盤技術として活用しています。この統合により、PolarisCAM XDはRhinoの成熟した形状エンジンと自由曲面機能を利用できるだけでなく、Polaris Motionの高度なCAM生成、軌道最適化、同期プロセス実行、レーザー製造技術にも重点を置くことができます。

その結果、複雑な形状開発と高度な製造実行戦略を並行してサポートできる、非常に柔軟性の高いワークフロー環境が実現しました。

リアルタイムレーザー制御との高度な統合

PolarisCAM XDの大きな差別化要因は、Polaris Motionのリアルタイムモーション制御およびレーザー同期アーキテクチャとの緊密な統合です。主に幾何学的なツールパスを生成する従来のCAMシステムとは異なり、PolarisCAM XDはPolarisモーション制御ハードウェアと密接に連携して動作するように設計されており、機械の軌道実行に厳密に同期した高度なレーザー制御戦略を実現します。

このアーキテクチャにより、製造プロセス自体が動作を認識し、運動学的に同期することが可能になります。レーザー照射、パルスタイミング、PWM変調、アナログ波形生成、高度なパルス整形といったすべての要素を、機械の位置、速度、加速度、および多軸動作と直接連携させることができます。

このレベルの統合は、プロセス品質が機械のダイナミクスと軌道実行に直接影響されるハイエンドのレーザー製造環境において特に重要です。

超短パルスレーザー加工に最適化

PolarisCAM XDの主要な焦点の一つは、超短パルス（USP）レーザー加工です。フェムト秒およびピコ秒レーザーの応用においては、機械の動作品質はレーザーと材料の相互作用そのものと密接に結びつきます。速度、加速度、同期、軌道の滑らかさにおけるわずかな乱れでも、パルスの重なり、エネルギー分布、熱蓄積、そして最終的な形状品質に影響を与える可能性があります。

その結果、USPレーザー加工を成功させるには、従来の機械加工に比べてはるかに高度な動作計画とレーザー同期戦略が必要となる。

PolarisCAM XDは、以下のような高度なレーザー製造ワークフローをサポートするように設計されています。

• フェムト秒レーザーによる材料加工
• ピコ秒レーザー製造
• レーザー微細加工
• レーザー表面構造化
• レーザーテクスチャリング
• 半導体材料処理
• 同期スキャナーステージアプリケーション
• 無限視野（IFOV）製造
• 精密輪郭アブレーション

このプラットフォームのアーキテクチャは、複雑な形状や動的な多軸動作条件下においても安定したレーザー相互作用を維持するために、スムーズで連続的なプロセス実行を重視しています。

優れた動作品質と経路計画

PolarisCAM XDの中核を成すのは、優れた動作品質と高度な軌道生成への強いこだわりです。形状生成を主眼とする従来のCAMシステムとは異なり、PolarisCAM XDは、軌道が機械自体によってどのように動的に実行されるかに重点を置いています。

高速製造環境では、速度プロファイルの不安定性や軌道の急激な変化がスループット、表面品質、およびプロセスの一貫性に悪影響を与える可能性があるため、滑らかな動作挙動が極めて重要です。

これらの課題に対処するため、PolarisCAM XDには以下のような高度なモーションプランニング技術が組み込まれています。

• 定速加工
• 3次スプライン補間
• ジャーク制御による動作遷移
• 滑らかな輪郭のブレンド
• 同期型多軸軌道計画
• 高速輪郭生成
• 動的励起の低減
• 表面仕上げ品質の最適化

これらの機能は、Polaris Motionの同期レーザー制御フレームワークと緊密に統合されており、以下のような高度な製造モードをサポートしています。

• 固定ピッチ空間トリガー
• パルス繰り返し周波数（PRR）同期
• 速度適応型PWMレーザー制御
• アナログ電力変調
• 動作同期波形生成
• ALPS™任意レーザーパルス整形

これらの技術を組み合わせることで、PolarisCAM XDは、エネルギーの投入、パルスの配置、およびプロセスタイミングが機械の動作実行と直接同期される、非常に決定論的な製造プロセスをサポートすることが可能になります。

先進的な5軸加工

PolarisCAM XDは、同時5軸加工ワークフローを重視しています。協調的な多軸動作により、最適なビーム方向を維持しながら、非常に複雑な自由曲面形状の加工が可能になり、アクセス性の向上、セットアップ時間の短縮、そして複雑な部品形状全体にわたる優れた表面品質の実現を可能にします。

このプラットフォームは、以下のような高度な操作をサポートしています。

• 同時5軸加工
• 3+2位置加工
• 自由曲面加工
• レーザーアブレーション
• 精密輪郭加工
• 複雑な表面構造

これらの機能は、航空宇宙、半導体製造、医療機器製造、先端材料加工、超精密機械加工などの用途において特に価値があります。

隣接する先進製造プロセス

PolarisCAM XDは、精密レーザー加工に加え、以下のような関連する高度な製造プロセスも幅広くサポートしています。

• レーザー溶接
• 精密塗布アプリケーション
• 接着剤およびシーラントの経路生成
• 直接エネルギー堆積法（DED）
• 積層造形ワークフロー
• ハイブリッド製造システム

製造システムが複数のプロセス技術を統合した統一生産プラットフォームへと移行するにつれ、PolarisCAM XDはプロセス計画、機械動作、および製造実行間のより緊密な統合を実現するように設計されています。

ソフトウェア定義型製造向けに構築

PolarisCAM XDは、CAM生成、リアルタイムモーション制御、機械知能、シミュレーションが緊密に統合されたエコシステム内で動作する、ソフトウェア定義型製造に関するPolaris Motionのより広範なビジョンの一部を表しています。

以下のような技術と組み合わせることで、

• Polaris Digital Twin™
• PolarisUniverseOne™
• Mercury™リアルタイムモーションネットワーク
• 高度な制御フレームワーク技術

このプラットフォームは、ますます適応性、拡張性、そして知能性を高めていく製造システムをサポートするように設計されています。

フェムト秒レーザー加工、高度な5軸加工、レーザー溶接、ディスペンス加工、直接エネルギー蒸着、ハイブリッド製造ワークフローなど、どのような用途においても、PolarisCAM XDは次世代精密製造の進化するニーズに最適化された最新のCAMプラットフォームを提供します。

PolarisCAM XDおよびPolaris Motionの先進的な製造技術に関する詳細については、Polaris Motionにお問い合わせください。