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Eccezionale precisione di lavorazione

Molte attività di lavorazione di materiali mediante laser richiedono l'allineamento con le caratteristiche del materiale. Esistono numerosi esempi di questo, come nella stampa e taglio, in cui il sistema laser è usato per ritagliare un elemento nel materiale dopo essere stato stampato. In questi tipologie di applicazione, spesso gli utenti ricorrono alla costruzione di fissaggi meccanici per mantenere la parte o il materiale in una specifica posizione e allineare la lavorazione laser a tale fissaggio.

Le soluzioni di fissaggio meccaniche sono adatte per alcune applicazioni visive, ma presentano vari inconvenienti: possono richiedere tempo per la predisposizione ed essere costose da realizzare. Allineare il processo al fissaggio, regolare adeguatamente la messa a fuoco, fornire una ventilazione sufficiente per la rimozione dei sottoprodotti e garantire che il fissaggio non interferisca con i componenti in movimento dei sistemi laser possono essere tutte attività soggette ad errore. Inoltre, se la lavorazione deve essere ripetuta in futuro, i fissaggi devono essere conservati e l'operatore deve eseguire la procedura di predisposizione ogni volta.

Universal Camera Registration (UCR) riduce la necessità di fissaggi meccanici, fornendo al contempo precisione e ripetibilità migliorate. Disponibile sia sulla piattaforma ILS sia sulla piattaforma XLS, l'UCR utilizza una videocamera ad alta risoluzione all'interno del carrello del sistema, per identificare visivamente elementi sulla parte da lavorare corrispondenti ai marchi di registrazione nel file di progetto. Queste informazioni sono utilizzate per allineare il file di progetto al materiale.

Da sinistra a destra: materiale grezzo con marchi di registrazione, il software UCR durante il riconoscimento di queste posizioni e il ritaglio finale

L'UCR è in grado di compensare un'ampia serie di distorsioni di prelavorazione e del materiale, che caratterizzano i processi produttivi che precedono la modifica dei materiali mediante laser. Nello specifico, l'UCR può regolare quanto segue per garantire una registrazione quasi perfetta fra la geometria del materiale e la lavorazione laser:

• Traslazione
  Riposizionamento del file di progetto sul piano X-Y. È la regolazione più comune quando il materiale viene inserito a mano nel sistema. Questa funzione può essere eseguita con un solo marchio di registrazione.
  
• Rotazione
  Rotazione del file di progetto sul piano X-Y. La rotazione richiede almeno due marchi di registrazione sul materiale ed è spesso necessaria quando i materiali vengono inseriti a mano nel sistema. Si tratta di un meccanismo di compensazione importante, perché anche pochi gradi di disallineamento della rotazione possono provocare gravi problemi di lavorazione.
  
• Scala
  Modifica delle dimensioni del file di progetto perché corrisponda al materiale. Dopo la traslazione e la rotazione, la scala può contribuire in maniera importante al disallineamento. Materiali come carta, pellicole sottili e tessuti tendono ad allungarsi quando vengono manipolati, inoltre cambiano di dimensione a seconda della temperatura e dell'umidità. Se non compensati, questi aspetti possono causare dei disallineamenti facilmente visibili a occhio nudo. Per regolare la scala sono necessari almeno due marchi di registrazione.
  
• Deviazione
  Regolazione dell'angolo fra l'asse X e l'asse Y. La deviazione è meno percettibile rispetto alle altre distorsioni, tuttavia, per il massimo della precisione e della qualità, non può essere ignorata. La lavorazioni con rulli come la stampa offset possono causare distorsioni di taglio, se i rulli non hanno un diametro perfettamente uniforme o se il materiale in ingresso è più disteso su un lato rispetto all'altro. L'UCR richiede almeno tre punti di registrazione per eseguire la compensazione della deviazione.
  
• Prospettiva
  Regolazione sul punto di vista 3D del file di progetto. La regolazione della prospettiva è necessaria per le applicazioni ad alta precisione. Benché meno comune, vari processi produttivi possono generare distorsioni di stile della prospettiva sul materiale e, se non adeguatamente considerate, possono non riuscire a soddisfare le rigorose specifiche di tolleranza.
  

Diagramma che illustra i vari tipi di distorsioni cui possono essere soggetti i materiali prima della lavorazione con il sistema laser. L'UCR è in grado di adattare tutte le distorsioni elencate sopra e qualsiasi loro combinazione.

Produttività migliorata

Tipologie di marchi di registrazione flessibili

L'UCR consente all'utente di scegliere fra una varietà di marchi di registrazione standard, come mirini e cerchi. Se un file di progetto viene generato con questi tipi di marchi, il sistema riesce a identificarli automaticamente sul materiale, con il risultato di elevati livelli di produttività e flessibilità.

Oltre all'insieme di marchi di registrazione standard, l'UCR può utilizzare praticamente qualsiasi elemento sulla parte come punto di registrazione. Ad esempio, se la lavorazione deve essere eseguita su un circuito stampato, qualsiasi elemento di tale circuito può essere utilizzato come punto di registrazione: il centro di un foro per le viti, un piccolo condensatore, un foro passante o una traccia conduttiva.

UCR che utilizza vari componenti su un circuito stampato come punti di registrazione

Modalità di registrazione manuale e automatica

L'UCR fornisce una modalità manuale e una automatica per l'allineamento dei file di progetto ai materiali. Il metodo manuale è utile per la lavorazione di numeri di pezzi relativamente bassi. In questa modalità l'utente seleziona la posizione di ciascun marchio di registrazione come visto dalla videocamera. Una volta acquisite tutte le posizioni, la lavorazione può procedere come di consueto.

In modalità automatica l'utente seleziona semplicemente la posizione centrale di ciascun marchio di registrazione attraverso il software interattivo, per preparare il sistema laser su ognuno di tali marchi. L'UCR acquisirà un'immagine di questi marchi e le memorizzerà per l'utilizzo successivo. Ogni volta che nella macchina viene inserita una nuova istanza (utilizzata comemacchina da taglio laser,incisore laser,marcatore laser, o una combinazione di queste), l'UCR richiama automaticamente le immagini e le localizza utilizzando la videocamera integrata. La modalità automatica è utile nella produzione in lotti, in cui devono essere prodotti più pezzi contemporaneamente.

Duplicazione della lavorazione

Spesso ci saranno più pezzi su un singolo materiale, ognuno dei quali richiede la compensazione con l'UCR. In tali casi è possibile utilizzare la funzione di duplicazione nello Universal Control Panel (Pannello di controllo universale) o nel Laser System Manager (Gestore del sistema laser), per ripetere il processo di registrazione su una varietà di parti. Tale funzione allineerà perfettamente il file di progetto di ciascun pezzo, generando una lavorazione di qualità estremamente alta su ciascuna istanza.

Il software Laser System con quattro copie di un singolo processo di registrazione della videocamera generate dalla duplicazione come mostrato sul sistema XLS

Interfaccia utente intuitiva

La registrazione della videocamera è uno strumento potente e flessibile, pur essendo facile da utilizzare. Un flusso di lavoro tipico segue uno schema di base:

• Viene creato il file di progetto con i marchi di registrazione. Si tratta di punti che corrispondono a elementi sul materiale prefabbricato. Tali elementi possono essere di qualsiasi tipo, purché facilmente riconoscibili dalla videocamera integrata.
• Il materiale viene inserito nel sistema laser.
• Il sistema laser utilizza la videocamera per trovare tutti i marchi di registrazione sul materiale.
• Il sistema laser calcola lo spostamento, la rotazione, la scala, la deviazione e la prospettiva corretti del materiale dell'utente.
• I percorsi di taglio o di marcatura vengono corretti per adattarli al materiale e il materiale viene lavorato.

Interfaccia utente dell'UCR che mostra l'azione di allineamento della registrazione