Le prestazioni di precisione e le soluzioni di posizionamento multi-asse per le lavorazioni laser dipendono dalla meccanica, dal tipo di azionamento selezionato, ma anche dal rispettivo controllore. A esempio, per ottenere una qualit\u00e0 costante durante la fase di taglio laser, l\u2019intensit\u00e0 dello stesso e la velocit\u00e0 dei componenti mobili devono essere perfettamente combinati tra loro per poter tagliare il pi\u00f9 uniformemente possibile e nel minor tempo. In combinazione con controllori ad alte prestazioni e algoritmi intelligenti, i sistemi di posizionamento di precisione soddisfano oggi i requisiti che consentono alle macchine per lavorazioni laser di ottenere un\u2019elevata precisione e, allo stesso tempo, un volume di produzione elevato.<\/p>\n
di Doris Knauer<\/em><\/p>\n Un sistema che fornisce qualit\u00e0 della lavorazione, indipendentemente dalla forma del profilo, \u00e8 una caratteristica importante per chi utilizza il laser. Tuttavia, ci\u00f2 non pu\u00f2 essere sempre garantito, come nel caso di attivit\u00e0 pi\u00f9 impegnative quali la marcatura laser, il taglio, la saldatura e l\u2019incisione, soprattutto se allo stesso tempo \u00e8 richiesto un elevato volume di produzione. Controllo innovativo per lavorazioni laser di bordi, archi e circonferenze<\/strong> Sistemi di posizionamento di precisione per diverse applicazioni<\/strong> Moduli di controllo laser EtherCAT<\/strong> Soluzioni di Movimentazione per Lavorazioni Laser<\/strong> QUALIFICA AUTORE Le prestazioni di precisione e le soluzioni di posizionamento multi-asse per le lavorazioni laser dipendono dalla meccanica, dal tipo di azionamento selezionato, ma anche dal rispettivo controllore. A esempio, per ottenere una qualit\u00e0 costante durante la fase di taglio laser, l\u2019intensit\u00e0 dello stesso e la velocit\u00e0 dei componenti mobili devono essere perfettamente combinati tra loro …<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":1150,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1575],"tags":[],"class_list":["post-1149","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-componenti"],"yoast_head":"\n
\nMolti sistemi di elaborazione laser si basano sul controllo del movimento, che posiziona il laser mentre \u00e8 in funzione con una potenza costante e una frequenza di ripetizione degli impulsi. In questo caso, la qualit\u00e0 del taglio dipende dal profilo di moto. Per esempio, quando si taglia un bordo potrebbe essere necessario ridurre la velocit\u00e0 del laser rispetto al pezzo in lavorazione per evitare accelerazioni troppo elevate durante i cambi di direzione.
\nIl processo richiede quindi pi\u00f9 tempo e il volume di produzione tende perci\u00f2 a diminuire. Vi sono inoltre ulteriori svantaggi: la profondit\u00e0 e la larghezza del profilo di taglio cambiano e di conseguenza ne risente anche la qualit\u00e0 della lavorazione. La sincronizzazione della frequenza di ripetizione degli impulsi e dell\u2019intensit\u00e0 del laser con il movimento \u00e8 una soluzione molto pi\u00f9 pratica, che richiede al contempo maggiori requisiti per il controllore e il sistema di posizionamento (Figura 1).<\/p>\n
\nPI (Physik Instrumente), in qualit\u00e0 di fornitore di sistemi di posizionamento di precisione e tecnologia di controllo, ha accettato questa sfida. Insieme all\u2019azienda produttrice di controllori \u201cACS Motion Control\u201d, PI \u00e8 ora in grado di fornire soluzioni complete per il mercato dei laser che consentono velocit\u00e0, alta qualit\u00e0 e alta produttivit\u00e0. I controllori ACS sono capaci di un controllare i sistemi di posizionamento ad alta precisione cos\u00ec come il laser, in funzione della posizione e della velocit\u00e0, oltre che al controllo analogico. Di conseguenza, il movimento e gli impulsi laser possono essere combinati tra loro con un\u2019alta ripetibilit\u00e0 per operazioni di taglio, su traiettorie circolari o anche pi\u00f9 complesse. La costanza del fascio laser lungo un percorso e il suo controllo della potenza determinano la qualit\u00e0 della linea di taglio. Un algoritmo ottimizzato nel controllore sincronizza il movimento del pezzo con gli impulsi laser in modo che la dimensione dell\u2019impulso e lo spazio tra i punti adiacenti rimangano coerenti anche durante il taglio di elementi come archi (Figura 2) e cerchi. L\u2019algoritmo evita imprecisioni causate da possibili oscillazioni quando vengono percorse traiettorie non rettilinee. Pertanto, il taglio non dipende pi\u00f9 dai parametri di movimento.<\/p>\n
\nI meccanismi utilizzati nei sistemi di posizionamento per lavorazioni laser devono essere progettati con una larghezza di banda elevata in modo che reagiscano ai comandi del controllore con un ritardo minimo. Dovrebbero essere progettati per un\u2019elevata accelerazione e ripetibilit\u00e0, in aggiunta alla bassa dilatazione termica e un\u2019elevata produttivit\u00e0. Physik Instrumente, produttore di diverse soluzione per la movimentazione, pu\u00f2 fornire la propria esperienza per le diverse esigenze delle applicazioni laser: i sistemi gantry (Figura 3) per esempio, essendo caratterizzati da un\u2019elevata rigidit\u00e0 ma al contempo da una piattaforma di movimento leggera, offrono un\u2019elevata produttivit\u00e0 con bassi livelli di risonanza. La gestione ottimizzata di cavi e dei servizi consente inoltre l\u2019aggiunta di un asse verticale, sensori di messa a fuoco automatica e testa laser. Tale design consente di avere il pezzo fermo e spostare verticalmente la testa e l\u2019ottica del laser. La preferenza di PI per l\u2019uso di encoder assoluti evita la calibrazione all\u2019avvio (homing), facilitando l\u2019inizializzazione del sistema.
\nIl modello A-311 a basso profilo (Figura 4), \u00e8 una piattaforma X-Y basata su cuscinetti d\u2019aria che vanta un\u2019elevata planarit\u00e0 su un campo di spostamento di 200 \u00d7 200 mm, con una ripetibilit\u00e0 di \u00b10,05 \u03bcm. Il suo design compatto offre agli utenti un ottimo utilizzo dello spazio nella progettazione della macchina. \u00c8 guidata da un motore lineare ironless che consente un\u2019elevata accelerazione e velocit\u00e0 con movimenti molto fluidi.
\nUn altro sistema anch\u2019esso adatto al taglio laser, \u00e8 la tavola integrata X-Y ad alta precisione V-731 (Figura 5). La ripetibilit\u00e0 unidirezionale \u00e8 pari a 0,1 \u03bcm e il minimo incremento di movimento \u00e8 pari a 0,02 \u03bcm. I motori lineari trifase fanno a meno dei componenti meccanici per la trasmissione e trasferiscono la forza motrice direttamente alla piattaforma di movimento senza alcun attrito. Ci\u00f2 significa che sono possibili elevate velocit\u00e0. In caso siano richieste alte accelerazioni, alte velocit\u00e0 o carichi fino a 1.000 N, PI offre inoltre una nuova serie di assi lineari per carichi elevati, che possono anche essere facilmente montati in configurazioni X-Y (Figura 6).<\/p>\n
\nRisultati eccellenti sono stati ottenuti nella microlavorazione laser mediante il controllore appositamente sviluppato da ACS per questo campo di applicazione. Questo permette infatti il controllo diretto della sorgente laser al fine di aumentare la precisione e la produttivit\u00e0. Il modulo slave EtherCAT\u00ae della serie LCMv2 offre un\u2019ampia gamma di funzioni, tra cui la modulazione digitale degli impulsi per il controllo dinamico della potenza, gli impulsi di uscita o i segnali di gating (on\/off) sincronizzati con posizioni lungo traiettorie 2D-6D o zone operative programmabili. Inoltre \u00e8 possibile controllare praticamente qualsiasi laser tramite interfacce elettriche universali. Oltre all\u2019uscita del segnale laser ad alta velocit\u00e0, il modulo \u00e8 dotato di uno speciale sistema di blocco di sicurezza, un ingresso di errore e un\u2019uscita di abilitazione. Sono disponibili anche otto I\/O digitali per funzioni specifiche del laser.<\/p>\n
\nLe soluzioni sopra citate composte da sistemi di posizionamento, controllori e moduli laser sono gi\u00e0 state selezionate dalle migliori aziende di integrazione laser, dagli utenti finali e dagli istituti di ricerca. Quando si effettuano tagli lungo traiettorie complesse, PI ha dimostrato che un sistema di movimentazione ad alte prestazioni, in cui il movimento e gli impulsi laser sono sincronizzati, pu\u00f2 portare a risultati di alta qualit\u00e0.<\/p>\n
\nDoris Knauer, specialist editor at PI (Physik Instrumente)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"