Kamerapaikannusjärjestelmät laserleikkaukseen: rekisteröinti, leikkaus tulosteeseen ja sijoittelu

Kamerapaikannusjärjestelmät laserleikkaukseen: rekisteröinti, leikkaus tulosteeseen ja sijoittelu

Mitä kamera todellisuudessa lisää laserleikkuriin

Laserleikkuri on sokea. Se luottaa tiedoston koordinaattiorigiiniin ja olettaa, että materiaali on tarkalleen siellä, missä piirros sen sijoittaa. Kaikki käyttäjien käyttämät välikädet – levyjen neliöiminen vastustimiin, kiinnittäminen teipillä tai testikappaleen leikkaaminen ensin – ovat tarkoitettu varmistamaan tämän oletuksen toteutuminen.

Kamera poistaa oletuksen. Se mahdollistaa koneen nähdä todellisen levyn, löytää siitä jo olemassa olevat piirteet ja siirtää työpolkua niiden mukaisesti. Tämä on kameran koko toimintaperiaate, ja on tärkeää olla tarkka sen suhteen, mitä se tekee ja mitä ei.

Se ratkaisee asennus ongelma. Se ei paranna leikkausreunan laatua, leikkausnopeutta tai leikkausleveyttä. Huonosti fokusoitua konetta käyttävä kamera tuottaa täysin oikein sijoitetun, mutta huonosti leikatun osan.

Kolme erilaista tehtävää kutsutaan "kameraleikkaukseksi", ja niillä on erilaiset vaatimukset:

Rekisteröinti olemassa oleviin merkintöihin. Materiaalissa on jo ennalta olemassa viitepisteitä, reikiä tai reunavia. Kamera löytää ne ja siirtää tiedostoa siten, että leikkaus sijoittuu juuri sinne, mihin se on suunniteltu.

Leikkaus tulosteeseen. Levy sisältää painetun kuvituksen, ja leikkaus on suoritettava painoksen mukaan eikä nimellisen piirroksen mukaan. Tämä on vaikein kolmesta, koska painos ei ole jäykkä.

Osien sijoittelu (nesting) ja jäännösten hyödyntäminen. Kamera kartoittaa, mitä levyllä todellisuudessa voidaan käyttää — esimerkiksi leikatun osan ääriviivan tai vian sijainnin — ja käyttäjä sijoittelee osat tähän todelliseen alueeseen eikä nimelliseen suorakulmioon.

Neljäs, vähemmän käsitelty käyttötapa on käänteinen digitoiminen : olemassa oleva osa asetetaan työpöydälle, sen ääriviiva piirretään näytölle ja leikkaustiedosto vietyyn tiedostoon. Hyödyllistä vanhoille osille, joille ei ole olemassa piirrosta.

Kolme tehtävää, kolme eri tarkkuusvaatimusta

Yleinen ja kallis virhe on määritellä yksi kamera kaikkiin näihin tehtäviin ja arvioida sen suorituskykyä vaikeimman tehtävän perusteella.

Merkitsevä toleranssi ei ole kameran ilmoittama päänumero. Merkitsevä toleranssi on sen osan kokoonpanon toleranssi, johon osa asennetaan, verrattuna siihen virheeseen, jonka kamera jättää jälkeensä leikkuupöydän kulmiin , ei keskelle.

Miksi leikkaus-tuloste -menetelmä epäonnistuu, vaikka esikatselu näyttäisi olevan kohdistettu

Esikatselussa grafiikka näytetään kohdistettuna leikkausviivoihin. Työ suoritetaan. Puolet lehteen on oikein, mutta toisella puolella leikkaus poikkeaa tulostuksesta. Tämä on yleisin kameravalaus, ja kamera ei yleensä ole syyllinen.

Tuloste ei ole jäykkä kappale. Paperi ja kartongi venyvät ja kutistuvat kosteuden mukaan. Laminoidut ja kalvoiset materiaalit rentoutuvat eri nopeuksilla kuin niiden alla oleva pohjamateriaali. Ruiskutuspainatus voi muuttaa arkun mittoja siveltimen suuntaan; digitaalipainatus yleensä ei tee niin. Kaksi arkkuun samasta laatikosta otettua arkkua voi poiketa toisistaan. Painettu arkku on siis aina hieman eri koko ja muoto — eikä yhtenäisesti, vaan vaihtelee arkun sisällä ja arkkujen välillä.

Siksi yksi ainoa offset- ja kiertokorjaus ei riitä. Jos painos on kasvanut epätasaisesti — enemmän syöttösuunnassa kuin sen poikki ja enemmän yhdellä reunalla kuin toisella — kolmen merkin tarkka sijoittaminen jättää silti neljännen alueen väärälle paikalle. Leikkaus-painos-korjaus vaatii paikallista korjausta: useita merkkejä, jotka on sijoitettu mahdollisimman kauas toisistaan arkun päällä, ja ohjelmiston interpoloi niiden välillä tai arkku jaetaan vyöhykkeisiin, joita kohdennetaan erikseen.

Seuraavat säännöt ovat yksinkertaisia:

• Käytä vähintään kolmea merkkiä, jotka sijoitetaan mahdollisimman kauas toisistaan geometrian sallimassa määrin; neljä tai useampi merkkiä suurilla arkuilla.
• Aseta merkit leikkausalueen ulkopuolelle, materiaaliin, joka leikataan pois.
• Pidä merkkien geometria identtisenä jokaisella levyllä, jotta ohjelmisto voi löytää ne mallin avulla.
• Tarkista yksi suuntautuminen ennen erän käynnistämistä. Yhden osan leikkaaminen ja sen tarkistaminen piirroksen mukaisesti vie minuutin. On myös työnkulun epäonnistumistapaus, jolla ei ole mitään tekemistä optiikan kanssa. Monet järjestelmät näyttävät esikatselukuvan ja pyytävät vahvistusta; aikapaineessa olevat käyttäjät vahvistavat ilman tarkastelua. Esikatselukuvan mittakaavassa muutaman millimetrin poikkeama on näkymätön. Tee tarkistus nurkkatarkistukseksi – suurenna yhtä nurkkaa, tarkastele yhtä yksityiskohtaa ja käynnistä sitten.

Kalibrointi ratkaisee kaiken

Kamerajärjestelmällä on kolme kalibrointia, ja kunkin epäonnistuminen näkyy eri tavoin.

Linssin vääristymä. Jokainen linssi taivuttaa suoria viivoja sen reunojen läheisyydessä. Ohjelmisto korjaa tämän mallin avulla; jos malli on virheellinen tai puuttuu, kuvan keskikohta on tarkka, mutta reunat eivät ole.

- Skala. Pikselit millimetreiksi. Jos mittakaava on väärä, mitat poikkeavat prosentuaalisesti, ja virhe kasvaa etäisyyden mukana viitereferenssipisteestä.

Kameran ja laserin välinen etäisyys. Kamera katsoo pistettä, joka ei ole suutin. Niiden välinen etäisyys täytyy tuntea tarkasti, koska jokainen työ siirtyy sen verran.

Nuo kolme tunnusmerkkiä ovat nopein kenttädiagnostiikka, ja niiden opettelu on hyödyllistä:

Kontrasti on kenttäongelma

Laboratoriodemonstraatioissa käytetään valkoista paperia ja mustia pisteitä. Työpajoissa käytetään kiiltävää akryylilasia, tummaa nahkaa, peilikirkasta metallia, monimutkaista painettua grafiikkaa ja läpinäkyvää kalvoa. Kameratunnistus on kontrastiongelma ennen kaikkea muuta, ja useimmat paikan päällä tapahtuvat epäonnistumiset johtuvat optisista eivätkä laskennallisista syistä.

Vastatoimet ovat epäloistavia:

• Valitse merkin väri materiaalin perusteella. Tummat merkit vaalealle materiaalille, vaaleat tai heijastavat merkit tummalle materiaalille. Musta piste tummalla nahalla ei ole merkki.
• Pidä merkit mattana. Kiilto aiheuttaa korostuksen, joka näyttää reiältä tai kirkkaalta läiskältä riippuen kulmasta.
• Pidä merkit pois tulostealueelta. Viitepiste, joka on tulostettu monimutkaisen kuvan päälle, ei ole luotettavasti sovitettavissa mallin avulla.
• Hallitse valaistusta. Kamera, joka toimii kello 9 ja epäonnistuu kello 18, reagoi päivänvaloon tai siirrettyyn lamppuun. Suojaan kameran alue tai käytä vakiovalaistusta.
• Takavalaise läpinäkyvää materiaalia jos järjestelmä tukee sitä, jotta reunaa määritetään varjon eikä heijastuksen avulla.
• Puhdista kameran ikkuna. Pölyn menetys näyttää täsmälleen samalta kuin ohjelmistovika.

Kun tunnistus epäonnistuu välillä, tarkista seuraavassa järjestyksessä: merkin kontrasti, merkin koko suhteessa kuvakenttään, valaistuksen tasaisuus, ikkunan puhtauteen ja lopuksi ohjelmiston kynnystasot. Käyttäjät yleensä aloittavat viimeisestä kohdasta.

Missä kamera maksaa ja missä se ei maksa

Kamera lisää kustannuksia, kalibrointikuormaa ja yksittäisen levyn tasausvaihetta. Se maksaa, kun väärin leikattu levy maksaa enemmän kuin tuo vaihe.

Rehellinen laskenta tehdään työperheittäin, ei koneittain: luettele työt, joissa levy on kallis tai tuloste määrittää leikkauksen, ja tarkista, maksavatko säästetyt jätteet vaihtoehdon.

Virheet, jotka tekevät kamerasta käyttökelpottoman

Kameralla varustetun koneen valinta

Kamerasysteemit eroavat toisistaan tavoin, jotka ovat tärkeämpiä kuin esite vihjaa, ja kysymykset kannattaa esittää tilauksen yhteydessä eikä asennuksen jälkeen.

Onko kamera kiinnitetty päätyyn vai kantimekaniikkaan? Päätyyn kiinnitetty kamera seuraa leikkausasemaa ja kattaa yleensä pienemmän alueen korkeammalla resoluutiolla; kantimekaniikkaan kiinnitetty kamera voi kuvata koko levyn, mutta saattaa yhdistää useita kuvia. Päätyyn kiinnitetty kamera suosii paikallisten merkkien rekisteröintiä; kantimekaniikkaan kiinnitetty kamera suosii koko levyn kartointia ja jäännöslevyjen sijoittelua.

Näkeekö se koko työpöydän vai yhdistääkö se kuvia? Kuva-arkkien yhdistäminen toimii, mutta jokainen sauma on paikka, jossa tasaus voi poiketa. Kysy, kuinka monta kuvaa otetaan ja kuinka kauan skannaus kestää suurimmalla levyllä, jonka aiot käyttää.

Mikä on kalibrointimenettely ja kuinka kauan se kestää? Kalibrointi, joka vaatii teknikkoa ja puoli päivää, ei tehdä silloin, kun sitä pitäisi tehdä. Kysy menettelystä ja tarvittavista työkaluista.

Tukeeko ohjelmisto usean pisteen kohdistusta ja jäännösnestauskäyrää? Yksipisteen rekisteröinti on eri tuote kuin vyökeittäinen leikkaus-tulostus. Tarkista työnkulku omassa tiedostossasi.

Mihin tarkkuusluku viittaa? Kysy erityisesti: keskellä vai kulmissa, millä pöydän koolla ja millä linssillä. Yksittäinen yleiskuvausluku kuvaa yleensä parasta mahdollista tapausta.

Mingxing Laserin 1325-alusta tarjoaa valinnaisen CCD-kameran reunan seurantaan leikkaamiseen, ja Ruida- sekä Xingduowei-järjestelmät ovat vaihtoehtoja standardimuotojen 6090, 1390 ja 1610 lisäksi. Riippumatta siitä, mikä järjestelmä on määritetty, neljän kulman testi on ainoa luku, joka kuvaa, mitä kone tekee materiaalillasi.

Yhteenveto

Kamera on sijoitustyökalu, ja sen suorituskyky riippuu ainoastaan kalibroinnista ja kontrastista. Se ei korjaa virheellistä tiedostoa, väärää tarkennusta tai liikkuvaa materiaalia.

Käytetään siellä, missä sen kuuluu käyttää — painotyössä, kalliissa levyissä, jäännösnesteissä ja vanhoissa osissa — se muuttaa taitavan käyttäjän arvion toistettavaksi menettelyksi, mikä juuri kasvavan työpajan tarvitsee. Jos sitä käytetään prosessikurin korvikkeena, se tuottaa jätteitä nopeammin ja varmemmin.