Controllo Semplice, Veloce, Accurato e Flessibile nella Lavorazione Laser dei Materiali

I laser sono stati utilizzati per molti anni nella lavorazione dei materiali per applicazioni di saldatura e taglio. La tecnologia laser, tuttavia, è sempre stata considerata un'area specialistica, che richiedeva complessi sistemi di controllo per una manipolazione accurata, nonché investimenti e competenze significative. Tuttavia, il costo dei laser è diminuito notevolmente di recente e quindi questa potente tecnologia sta diventando interessante per nuovi campi di applicazione.

La commercializzazione più immediata dei laser, tuttavia, significa anche che sta diventando sempre più difficile ottenere un vantaggio competitivo. Il posizionamento e il controllo dello spot laser - come parti integranti dell'applicazione laser - sono gli elementi essenziali per questo, ma pongono ulteriori presupposti hardware su un sistema di automazione. Perché per un'elaborazione uniforme e di alta qualità, le velocità dell'otturatore e l'esatto sparo degli impulsi laser sono essenziali in qualsiasi applicazione. A questo scopo, un posizionamento preciso e un controllo accurato dell'energia del laser sono di fondamentale importanza. Questo può essere ottenuto accoppiando il sistema di automazione e di movimento con la potenza del laser.

In genere, il produttore della macchina o l'integratore di sistema deve letteralmente riprogettare l'intero sistema di controllo per ottenere la sincronizzazione del movimento e del laser. Questo richiede tempo e aumenta il costo a causa dell'hardware aggiuntivo e di cabinet di controllo più grandi.

Le soluzioni avanzate, quindi, dovrebbero perseguire un approccio modulare. Gli utenti possono progettare sistemi molto più facili e veloci, risparmiando sui costi, indipendentemente dalle loro esperienze con i laser. Le reti di controllo industriale come EtherCAT rendono queste soluzioni modulari ancora più flessibili, poiché i componenti che non sono basati sul movimento, come i sensori di altezza o i sistemi di estrazione, possono essere facilmente integrati.

PI supporta i produttori di macchine laser e gli integratori di sistemi laser nel rendere possibili applicazioni laser avanzate, per esempio, con una programmazione flessibile e un'architettura di controllo semplificata e a basso costo o il controllo sincronizzato del laser lungo il percorso del movimento per una lavorazione accurata e ad alta dinamica.

The commoditization of lasers, however, also means that it is becoming more and more difficult to gain a competitive advantage. Placement and control of the laser spot – as integral parts of the laser application – are the essential elements for this, but they put additional hardware requirements onto an automation system. Because for a uniform and high-quality processing, fast shutter speeds and exact firing of the laser pulses are essential in any application. For this purpose, a precise placing and an accurate energy control of the laser are of crucial importance. This can be achieved by coupling the automation and motion system with the laser power.

Typically, the machine manufacturer or system integrator has to literally redesign the entire control system to achieve motion and laser synchronization. This takes time and increases the cost because of additional hardware and larger control cabinets.

Advanced solutions, therefore, should pursue a modular approach. Users can design systems much easier and faster while saving costs, regardless of their experiences with lasers. Industrial control networks such as EtherCAT make these modular solutions even more flexible since components, which are not based on movement, such as height sensors or extraction systems can also be easily integrated.

PI supports laser machine manufacturers and laser system integrators in making advanced laser applications possible, for example, with a flexible programming and simplified, cost-saving control architecture or the synchronized control of the laser along the motion path for an accurate and high-dynamics processing.

White Paper

Advance Control Technology for Laser Material Processing

How to make it easier for system integrators to design and build advanced systems for a new age of laser applications

Versione / Data
WP4027 2020-03
pdf - 1 MB
inglese

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