Системи позиціонування камер для лазерного різання: реєстрація, різання за друкованим зображенням і розміщення

Системи позиціонування камер для лазерного різання: реєстрація, різання за друкованим зображенням і розміщення

Що саме додає камера до лазерного різака

Лазерний різак «сліпий». Він довіряє початку координат у файлі й припускає, що матеріал розташований точно там, де вказано у кресленні. Усі тимчасові рішення, які застосовують оператори — вирівнювання аркуша за обмежувачами, фіксація його скотчем, попереднє вирізання пробного зразка — існують лише для того, щоб це припущення стало правдою.

Камера усуває це припущення. Вона дає машині змогу побачити реальний аркуш, знайти на ньому вже існуючі ознаки й змістити траєкторію інструменту відповідно до них. Це й є її єдина функція, і варто чітко розуміти, що вона робить і чого не робить.

Він вирішує проблему позиціонування проблема. Вона не покращує якість кромки, швидкість різання чи ширину різу. Камера на погано сфокусованій машині створює ідеально вирівняну, але погано вирізану деталь.

Три різні завдання називають «різанням із камерою», і вони мають різні вимоги:

Реєстрація за наявними ознаками. На матеріалі вже є орієнтири, отвори або кромки. Камера знаходить їх і зміщує файл так, щоб різ потрапив туди, куди й було задумано.

Різання «під друк». Аркуш має друкований малюнок, і різання має відбуватися за друком, а не за номінальним кресленням. Це найскладніше із трьох завдань, оскільки друк не є жорстким.

Розміщення деталей та використання залишків. Камера відображає те, що насправді придатне до використання на аркуші — контур вирізаного шматка, розташування дефекту — і оператор розміщує деталі всередині цієї реальної зони, а не всередині номінального прямокутника.

Четверте, менш обговорюване застосування — зворотне оцифрування : розміщення існуючої деталі на робочому столі, обведення її контуру на екрані та експорт файлу різання. Корисно для застарілих деталей без креслень.

Три завдання, три різні допуски

Поширеною й коштовною помилкою є визначення однієї камери для всіх цих завдань із подальшою її оцінкою за найскладнішим із них.

Те допускне значення, що має значення, — це не заявлене значення допуску камери. Це допуск збірки, у яку встановлюється деталь, порівняно з похибкою, яку залишає після себе камера на кутах ложа , а не в центрі.

Чому функція «Різати за друком» не працює, навіть коли попередній перегляд виглядає вирівняним

У попередньому перегляді зображення вирівнюється щодо ліній різання. Завдання запускається. Половина аркуша виконана правильно, а на іншій половині лінія різання відхиляється від друку. Це найпоширеніша скарга щодо камер, і, як правило, причиною є не сама камера.

Друк — це не жорстке тіло. Папір і картон розтягуються та стискаються залежно від вологості. Ламінати й плівки розслаблюються з різними швидкостями порівняно з основою, до якої вони приклеєні. Трафаретний друк може змінювати розміри аркуша у напрямку руху ракеля; цифровий друк, як правило, цього не робить. Два аркуші з однієї коробки можуть відрізнятися. Отже, розмір і форма надрукованого аркуша щоразу трохи відрізняються — і неоднаково: вони варіюють по всьому аркушу та між різними аркушами.

Саме тому один крок зсуву й повороту не виправляє цю проблему. Якщо друк розширився нерівномірно — сильніше у напрямку подачі, ніж поперек нього, і сильніше біля одного краю, ніж біля іншого — то навіть точне вирівнювання трьох орієнтирів залишить четверту ділянку невирівняною. Для вирізання під друк потрібна локальна корекція: кілька орієнтирів, розташованих по всьому аркушу, із інтерполяцією між ними в програмному забезпеченні або розбиття аркуша на зони, кожну з яких вирівнюють окремо.

Наступні правила прості:

• Використовуйте щонайменше три орієнтири, розміщені якомога далі один від одного з урахуванням геометрії; чотири або більше — на великих аркушах.
• Розміщуйте ознаки поза зоною різання, на матеріалі, який буде обрізаний.
• Зберігайте однакову геометрію ознак на кожному аркуші, щоб програмне забезпечення могло виявляти їх за шаблоном.
• Перевірте одну точку вирівнювання перед запуском партії. Вирізання одного елемента та його перевірка за кресленням займає хвилину. Також існує збій робочого процесу, який ніяк не пов’язаний з оптикою. Багато систем показують попередній перегляд і запитують підтвердження; оператори, які працюють у режимі нестачі часу, підтверджують, не глянувши. На масштабі попереднього перегляду зміщення на кілька міліметрів непомітне. Робіть перевірку в куті — збільште один кут, уважно розгляньте один детальний елемент, а потім запускайте.

Калібрування вирішує все

Система з камерою має три калібрування, і кожне з них дає різні ознаки збою.

Спотворення об’єктива. Кожен об’єктив викривлює прямі лінії поблизу своїх країв. Програмне забезпечення коригує це за допомогою моделі; якщо ця модель неправильна або відсутня, центр зображення є точним, а краї — ні.

Масштабів. Пікселі в міліметри. Якщо масштаб неправильний, розміри відрізняються на певний відсоток, а похибка зростає з відстанню від опорної точки.

Зміщення камери щодо лазера. Камера спрямована на точку, яка не збігається з соплом. Відстань між ними має бути відома точно, оскільки кожне завдання зміщується саме на цю величину.

Ці три типи помилок — найшвидший спосіб діагностики на місці, і їх варто запам’ятати:

Контраст — це проблема поля

У лабораторних демонстраціях використовують біль папір і чорні крапки. У майстернях працюють із блискучим акрилом, темною шкірою, металом із дзеркальним покриттям, складним друкованим зображенням і прозорою плівкою. Виявлення камерою — це насамперед проблема контрасту, а не щось інше, і більшість відмов на місці мають оптичну, а не обчислювальну природу.

Засоби протидії не є ефектними:

• Обирайте колір орієнтирів залежно від матеріалу. Темні орієнтири на світлому матеріалі, світлі або відбивні орієнтири на темному матеріалі. Чорна крапка на чорній шкірі — це не орієнтир.
• Зберігайте орієнтири матовими. Блиск повертає виділення, яке виглядає як отвір або яскрава пляма залежно від кута.
• Тримайте позначки подалі від друку. Орієнтир, надрукований поверх насиченого зображення, не можна надійно зіставити за шаблоном.
• Контролюйте освітлення. Камера, яка працює о 9:00 ранку й виходить із ладу о 18:00, реагує на денне світло або на лампу, яку перемістили. Екрануйте зону камери або використовуйте постійне освітлення.
• Підсвічування прозорих матеріалів де система це підтримує, щоб край визначався тінню, а не відбиттям.
• Очистіть вікно камери. Втрата пилу виглядає точно так само, як програмна несправність.

Коли виявлення збійно працює, перевіряйте в такому порядку: контраст позначки, розмір позначки щодо поля зору, стабільність освітлення, чистота вікна, а потім пороги програмного забезпечення. Оператори зазвичай починають із останнього пункту.

Там, де камера виправдовує себе, і там, де вона не виправдовує

Камера збільшує вартість, створює навантаження на калібрування та додає етап вирівнювання для кожного аркуша. Вона виправдовує себе, коли вартість аркуша, який було неправильно вирізано, перевищує вартість цього етапу.

Чесний розрахунок здійснюється за сімейством завдань, а не за верстатом: перелічіть завдання, де аркуш коштує дорого або друк визначає розріз, і перевірте, чи покриває зекономлений брак вартість опції.

Помилки, які роблять камеру непридатною

Вибір верстата із камерою

Системи камер відрізняються між собою такими способами, які мають більше значення, ніж передбачає брошура, і ці питання варто поставити до замовлення, а не після встановлення.

Камера закріплена на головці чи на порталі? Камера, закріплена на головці, слідує за позицією різання й зазвичай охоплює меншу ділянку з вищою роздільною здатністю; камера, закріплена на порталі, може зафіксувати весь лист, але, можливо, зшиває кілька зображень. Камера на головці краще підходить для реєстрації за локальними орієнтирами; камера на порталі — для повної картографії листа та розміщення залишків.

Чи може вона «бачити» весь робочий стіл, чи виконує зшивання? Зшивання працює, але кожен шов — це місце, де може виникнути зсув у вирівнюванні. Уточніть, скільки зображень потрібно отримати й скільки часу займає сканування найбільшого листа, який ви плануєте обробляти.

Яка процедура калібрування й скільки вона триває? Калібрування, що вимагає участі техніка й півдня робочого часу, не буде виконано повторно вчасно. Запитайте про стандартну процедуру й спеціальне обладнання.

Чи підтримує програмне забезпечення багатоточкове вирівнювання та залишкове розміщення? Реєстрація з одним зсувом — це інший продукт, ніж різання за зонами з урахуванням друку. Перевірте робочий процес на своєму файлі.

До чого стосується цифра точності? Задайте конкретно: у центрі чи в кутах, на якому розмірі столу, з яким об’єктивом. Єдине загальне число, як правило, описує найкращий випадок.

Платформа Mingxing Laser 1325 пропонується з опційною CCD-камерою для різання за контуром, а також з системами Ruida та Xingduowei; стандартні робочі формати — 6090, 1390 та 1610. Незалежно від обраної системи, єдиним показником, що описує, що машина зробить із вашим матеріалом, є тест у чотирьох кутах.

Висновок

Камера — це інструмент позиціювання, і її ефективність залежить лише від калібрування та контрасту. Вона не виправить помилковий файл, неправильну фокусування або матеріал, що зміщується.

Використовується там, де й має використовуватися — у друкованій продукції, дорогих аркушах, розміщенні залишків матеріалу, старих деталях — перетворює інтуїтивні рішення кваліфікованого оператора на повторювану процедуру, що й потрібно зростаючому цеху. Якщо ж використовувати його замість дисципліни процесу, відходів буде вироблено швидше й із більшою впевненістю.