Systémy pro polohování kamer pro laserové řezání: registrace, řez podle tisku a uspořádání dílů

Systémy pro polohování kamer pro laserové řezání: registrace, řez podle tisku a uspořádání dílů

Co kamera ve skutečnosti přináší do laserového řezacího stroje

Laserový řezací stroj je slepý. Důvěřuje počátku souřadnic v souboru a předpokládá, že materiál je přesně tam, kde jej výkres uvádí. Všechna řešení, ke kterým obsluha uchýlí — zarovnání listu proti zarážkám, přilepení listu, vyříznutí testovacího dílu jako prvního kroku — slouží právě tomu, aby tento předpoklad platil.

Kamera tento předpoklad odstraňuje. Umožňuje stroji vidět skutečný list, najít na něm již existující prvky a posunout dráhu nástroje tak, aby odpovídala skutečné poloze. To je její celá funkce, a proto stojí za to být přesným ohledně toho, co dělá a co nedělá.

Řeší pozice problém. Nezlepšuje kvalitu řezu, rychlost řezání ani šířku řezné štěrbiny. Kamera na špatně zaostřeném stroji vyrobí dokonale zarovnaný, ale špatně oříznutý díl.

Tři různé typy úkolů se označují jako „řezání s kamerou“ a mají odlišné požadavky:

Zaregistrování podle již existujících značek. Materiál již obsahuje referenční značky, otvory nebo okraje. Kamera je nachází a posune soubor tak, aby řez dopadl přesně tam, kam byl navržen.

Řez podle tisku. List je potisknutý a řez musí sledovat potisk, nikoli jmenovitý výkres. Jedná se o nejnáročnější z těchto tří úloh, protože potisk není tuhý.

Rozmístění dílů a využití zbytků. Kamera mapuje skutečně použitelnou plochu listu – obrys odpadu nebo polohu vadného místa – a operátor rozmísťuje díly uvnitř této skutečné plochy, nikoli uvnitř jmenovitého obdélníku.

Čtvrté, méně diskutované využití je obrácené digitalizování : umístění stávajícího dílu na pracovní povrch, následné vykreslení jeho obrysu na obrazovce a export souboru pro řez. Užitečné u starších dílů bez dostupného výkresu.

Tři úlohy, tři různé tolerance

Běžnou a nákladnou chybou je specifikovat jednu kameru pro všechny tyto úlohy a posuzovat ji podle nejnáročnější z nich.

Rozhodující tolerance není hlavní číselná hodnota uvedená u kamery. Je to tolerance montáže, do které daná součást zapadá, ve srovnání s chybou, kterou kamera zanechává na rohových částech ložiska , nikoli ve středu.

Proč selže metoda Řez podle výtisku, i když se náhled jeví zarovnaný

Náhled ukazuje umístění grafiky zarovnané k řezným čarám. Úloha se spustí. Polovina listu je správně, ale na druhé polovině se řez odchyluje od tištěného motivu. Toto je nejčastější stížnost týkající se kamer a obvykle není kamera příčinou.

Tisk není tuhým tělesem. Papír a karton se roztahují a smršťují v závislosti na vlhkosti. Lamináty a fólie se uvolňují různými rychlostmi než podklad, ke kterému jsou přilepeny. Tisk síťovým tiskem může změnit rozměry listu ve směru škrabky; digitální tisk obvykle ne. Dva listy ze stejné krabice se mohou lišit. Vytisknutý list je proto pokaždé mírně jiné velikosti a tvaru – a to neuniformně, ale různě po celém listu i mezi jednotlivými listy.

Proto jediné posunutí a otočení nestačí k opravě. Pokud se tisk nerovnoměrně rozšířil – více ve směru podávání než napříč ním a více u jednoho okraje než u druhého – stále zůstane čtvrtá oblast nesrovnána, i když jsou tři značky správně zarovnány. U řezu na tisk je nutná lokální korekce: několik značek rozmístěných po celém listu, přičemž software mezi nimi interpoluje, nebo list rozdělený do zón, které jsou zarovnávány samostatně.

Následující pravidla jsou jednoduchá:

• Použijte alespoň tři značky umístěné co nejdále od sebe, jak geometrie umožňuje; u velkých listů čtyři nebo více.
• Umístěte značky mimo řezovou oblast, na materiál, který bude odříznut.
• Zachovejte geometrii značek na každém listu identickou, aby je software dokázal najít podle šablony.
• Před spuštěním dávky ověřte jednu zarovnávací značku. Ořez jediné součásti a její kontrola proti výkresu trvá minutu. Existuje také chyba pracovního postupu, která nemá s optikou nic společného. Mnoho systémů zobrazuje náhled a žádá o potvrzení; obsluha za časového tlaku potvrzuje bez prohlédnutí. V měřítku náhledu je posun o několik milimetrů neviditelný. Proveďte kontrolu rohu — přiblížte se na jeden roh, prohlédněte si jeden detail a teprve poté spusťte.

Kalibrace rozhoduje o všem

Kamerový systém má tři kalibrace, a každá selže jiným způsobem.

Zkreslení objektivu. Každý objektiv zakřivuje rovné čáry v blízkosti svých okrajů. Software to opravuje pomocí modelu; pokud je tento model nesprávný nebo chybí, střed obrázku je přesný, ale okraje ne.

Stupně. Pixely na milimetry. Pokud je měřítko nesprávné, jsou rozměry chybné o určité procento a chyba se zvětšuje s vzdáleností od referenčního bodu.

Posun mezi kamerou a laserem. Kamera sleduje bod, který není tryskou. Vzdálenost mezi nimi musí být známa přesně, protože každá úloha je tímto posunem posunuta.

Tyto tři příznaky jsou nejrychlejší diagnostickou metodou v provozu a stojí za to si je zapamatovat:

Kontrast je problémem pole

Laboratorní ukázky používají bílý papír a černé tečky. Dílny používají lesklý akryl, tmavou kůži, kov s zrcadlovým povrchem, složité tištěné motivy a průhlednou fólii. Detekce kamerou je především problém kontrastu, nikoli výpočetního výkonu, a většina poruch na místě má optickou, nikoli výpočetní příčinu.

Protipatření jsou nevýrazná:

• Vyberte barvu značky podle materiálu. Tmavé značky na světlém materiálu, světlé nebo odrazivé značky na tmavém materiálu. Černá tečka na černé kůži není značkou.
• Udržujte značky matné. Lesk vrací záblesk, který se podle úhlu jeví buď jako díra, nebo jako jasná skvrna.
• Udržujte značky mimo tisk. Fiduciální značka tištěná přes přeplněný obraz nemůže být spolehlivě porovnána šablonou.
• Kontrolujte světlo. Kamera, která funguje v 9 hodin ráno a selže ve 18 hodin, reaguje buď na denní světlo, nebo na lampu, kterou někdo přesunul. Zakryjte oblast kamery nebo použijte stálé osvětlení.
• Zadní osvětlení průhledného materiálu tam, kde to systém umožňuje, aby byla hranice definována stínem místo odrazem.
• Vyčistěte okno kamery. Ztráta prachu vypadá přesně jako softwarová chyba.

Pokud detekce selže občas, zkontrolujte postupně: kontrast značky, velikost značky vzhledem k zornému poli, konzistenci osvětlení, čistotu okna a nakonec softwarové prahy. Obsluha obvykle začíná u poslední položky.

Kde kamera přináší prospěch a kde ne

Kamera zvyšuje náklady, zatěžuje kalibrací a vyžaduje úpravu zarovnání pro každý list. Je výhodná tehdy, pokud stojí chybně nastřižený list více než tento krok.

Upřímný výpočet se provádí podle rodiny prací, nikoli podle stroje: uveďte práce, u nichž je list drahý nebo kde tisk určuje řez, a zjistěte, zda úspora odpadu pokryje náklady na tuto možnost.

Chyby, které činí kameru nepoužitelnou

Výběr stroje vybaveného kamerou

Kamerové systémy se liší způsoby, které mají větší význam, než naznačuje brožura, a otázky stojí za to položit ještě před objednáním, nikoli až po instalaci.

Je kamera pevně připevněna k hlavě nebo k nosníku? Kamera upevněná na hlavě sleduje polohu řezu a obvykle pokrývá menší plochu s vyšším rozlišením; kamera upevněná na nosníku může zachytit celý plech, ale může být nutné několik obrázků slepit. Kamera upevněná na hlavě je výhodnější pro registraci podle lokálních značek; kamera upevněná na nosníku je výhodnější pro mapování celého plechu a pro vkládání zbytků.

Je schopna vidět celou pracovní plochu, nebo je nutné obrázky slepovat? Slepování funguje, avšak každý šev je místem, kde se může zarovnání posunout. Zeptejte se, kolik obrázků je potřeba a jak dlouho trvá skenování největšího plechu, který plánujete zpracovávat.

Jaký je postup kalibrace a jak dlouho trvá? Kalibrace, která vyžaduje technika a půl dne, nebude provedena tak často, jak by měla. Zeptejte se na pravidelný postup a na potřebné nástroje.

Podporuje software zarovnání na více bodů a zbytkové rozmísťování? Registrace s jedním posunem je jiný produkt než řezání podle zóny vzhledem k tisku. Zkontrolujte pracovní postup na svém vlastním souboru.

Na co se číselná hodnota přesnosti vztahuje? Zeptejte se konkrétně: ve středu nebo v rozích, při jaké velikosti desky a s jakým objektivem. Jedno číselné shrnutí obvykle popisuje nejlepší možný případ.

Laserová platforma Mingxing Laser 1325 je nabízena s volitelnou CCD kamerou pro řezání podle okraje materiálu; jako možnosti jsou k dispozici řídící systémy Ruida a Xingduowei vedle standardních pracovních formátů 6090, 1390 a 1610. Bez ohledu na to, který systém je zvolen, je test ve čtyřech rozích jedinou číselnou hodnotou, která popisuje, co stroj skutečně dokáže provést na vašem materiálu.

Závěr

Kamera je nástroj pro polohování a její výkon je omezen kalibrací a kontrastem. Nepomůže při chybném souboru, špatném zaostření ani u materiálu, který se pohybuje.

Používá se tam, kde patří – tiskové práce, drahé plechy, výroba z odpadních částí, starší součásti – přeměňuje rozhodnutí zkušeného obsluhovatele na opakovatelný postup, což je to, co rychle rostoucí provoz ve skutečnosti potřebuje. Používá-li se jako náhrada za disciplinovaný postup, vytváří odpad rychleji a s větší jistotou.