سرعة وضع العلامات بالليزر بطيئة؟ 5 معلمات مخفية تتحكم في وقت الدورة الحقيقي

شكوى شائعة في طابق الإنتاج:آلة وضع العلامات بالليزريبدو قويًا بدرجة كافية في ورقة المواصفات، ولكن في الإنتاج الدفعي الحقيقي، يستغرق كل جزء ثانيتين أو ثلاث ثوانٍ أطول من المتوقع - وفي نهاية اليوم تكلف هذه الفجوة مئات أو آلاف القطع.

رد الفعل الأول عادةً هو إلقاء اللوم على مصدر الليزر وطلب نموذج بقدرة كهربائية أعلى-. بعد الترقية، يتغير وقت الدورة بالكاد. وذلك لأن عنق الزجاجة نادراً ما يكون قوة الليزر. في معظم الحالات، يكون الماسح الضوئي galvo ومعلمات التحكم هي التي تحدد مدى سرعة تحرك الشعاع فعليًا وقفزه وملئه.

يسرد هذا الدليل مجموعات المعلمات الخمس التي لا يلمسها معظم المشغلين أبدًا بعد التثبيت - ويشرح كيفية ضبطها دون تغيير أي جهاز. قم بالعمل من خلال قائمة المراجعة بالترتيب المحدد، وستلاحظ عادةً مكاسب سرعة قابلة للقياس خلال نوبة إنتاج واحدة.

عندما تظهر أرقام محددة، فهي تمثل اتجاهات الصناعة فقط. قم دائمًا بتأكيد الإعدادات النهائية عن طريق اختبار-وضع علامة على المادة الفعلية والشكل الهندسي.

1. سرعة مسح Galvo: السقف الحقيقي يختبئ في التسارع، وليس الرقم الأعلى

الماسح الضوئي galvo هو المكون الذي يحرك الشعاع عبر قطعة العمل. إن سرعة المسح القصوى ليست سوى جزء من القصة؛ عادةً ما يكون التسارع والتباطؤ والوقت المستغرق في بدء وإيقاف كل ضربة أكثر أهمية من تصنيف السرعة الرئيسية.

1) السرعة المقدرة ليست سرعة الإنتاج

يتم تصنيف ماسحات جالفو الصناعية النموذجية من 7000 مم/ ثانية إلى 12000 مم/ ثانية، وتطالب بعض الوحدات المستوردة بأرقام أعلى. تصف هذه الأرقام سرعة الذروة للخط المستقيم - غير المحملة - وليس السرعة الفعالة أثناء وضع العلامات الحقيقية.

في مهمة وضع العلامات الحقيقية، يتسارع الجالفو ويتأرجح ويتباطأ باستمرار. حول الزوايا وفي بداية ونهاية كل خط فتحة، تنخفض السرعة بشكل حاد. بالنسبة للأحرف الصغيرة أو الأنماط الكثيفة، قد يقضي الماسح الضوئي معظم وقته في مناطق التسارع ولا شيء تقريبًا عند السرعة القصوى المقدرة.

ملاحظة المهندس:في أنظمة galvo التناظرية المنخفضة-يتم قفل معلمات التسريع بواسطة الأجهزة، لذا لا يكون لتغييرات البرنامج أي تأثير. يُعد أسلوب الضبط الموضح أدناه مفيدًا بشكل أساسي لأنظمة الجالفو الرقمية ذات صفحة المعلمات المفتوحة.

2) وقت التسارع والتباطؤ (مللي ثانية)

في كل مرة يبدأ فيها الجالفو خطًا جديدًا، يجب عليه الإسراع من السكون إلى سرعة المسح المبرمجة. إذا كان هذا المنحدر لطيفًا للغاية، فإن كل بداية/توقف تضيف بضعة أجزاء من الثانية. قد تحتوي العلامة الواحدة على مئات أو آلاف من هذه التحولات، لذا فإن التأخير الصغير لكل-حدث يصبح تأخيرًا إجماليًا كبيرًا.

بالنسبة لأنظمة الجالفو الرقمية المحلية السائدة، غالبًا ما يمكن تحسين وقت التسارع وصولاً إلى نطاق 1-2 مللي ثانية. تكون بعض إعدادات المصنع الافتراضية متحفظة بشكل متعمد (3-5 مللي ثانية) بحيث يمكن لبطاقة التحكم نفسها تشغيل نطاق واسع من رؤوس المسح الضوئي. عادةً ما يكون هذا الإعداد المحافظ هو المكان الأول لاستعادة الوقت الضائع.

3) تأخير المسح / تأخير البدء (μs)

هذا هو الانتظار بين حركة قيادة وحدة التحكم وبدء تحرك الجالفو فعليًا. في برنامج نمط EZCAD-، يكون النطاق الافتراضي غالبًا 100–300 ميكروثانية. تضيف القيمة الموجودة في النهاية العليا توقفًا مؤقتًا غير مرئي عند كل بداية ضربة.

4) يجب أن يواكب تردد النبض سرعة المسح

هذا هو مصيدة السرعة الأكثر شيوعًا في أرضية المتجر. يطلق الليزر نبضات بتردد ثابت. إذا تحرك الشعاع بسرعة كبيرة بالنسبة لهذا التردد، تصبح النبضات متباعدة ويتحول الخط المستمر إلى خط منقط.

قاعدة سريعة:سرعة المسح (مم/ث) ≈ قطر البقعة (مم) × تردد النبض (هرتز).

على سبيل المثال، مع نقطة 0.05 مم وتردد نبضي 20 كيلو هرتز، يبلغ الحد الأقصى لسرعة المسح العملي حوالي 1000 مم/ثانية. يؤدي دفع الجلفو إلى 2000 مم/ثانية أو 3000 مم/ثانية دون رفع التردد إلى ظهور علامة متقطعة، ويجب على المشغل بعد ذلك إبطاء{9}}المهمة وإعادة تشغيلها. يعتمد سقف التردد نفسه على مصدر الليزر: تصل وحدات MOPA إلى معدلات نبض أعلى مع عرض نبضي قابل للتعديل بشكل مستقل، في حين تقتصر ليزرات الألياف ذات التحويل Q- القياسية على قطار نبضي ذو عرض ثابت- - لديناQ-switched مقابل MOPA لوضع العلامات على المعادنيقارن الدليل عائلتي المصدر ونطاقات التردد الخاصة بهما بالتفصيل.

الفحص الذاتي-:افتح صفحة معلمة galvo-وتحقق مما يلي:

• وقت التسارع أقل من أو يساوي 2 مللي ثانية إذا كان جهازك يسمح بذلك؛
• تأخير الفحص/البدء أقل من أو يساوي 200 ميكروثانية؛
• يطابق تردد النبض سرعة المسح الحالية باستخدام قاعدة قطر البقعة- أعلاه.

على مستوىآلة وسم الألياف بالليزرغالبًا ما تستعيد هذه الفحوصات الثلاثة وحدها 10-30% من وقت الدورة الضائع.

الشكل 1: يحدد الماسح الضوئي galvo ومجموعة عدسات F{1}}theta مدى سرعة ودقة تحرك الشعاع عبر المجال. عادةً ما يكون ضبط معلمات التحكم أكثر فعالية من مجرد شراء المزيد من طاقة الليزر.

2. استراتيجية الفتحة: تغيير الاتجاه، وتقليص وقت التعبئة إلى النصف

عندما تمتلئ مساحة كبيرة بخطوط المسح المتوازية، تهيمن استراتيجية الفتحة على إجمالي وقت وضع العلامات. هناك ثلاث استراتيجيات مشتركة.

1) الفتحة أحادية الاتجاه - بسيطة ولكنها بطيئة

يضع الماسح الضوئي علامات من اليسار إلى اليمين، ثم يقفز مرة أخرى إلى الحافة اليسرى ويحدد السطر التالي. يتضمن كل سطر قفزة غير منتجة-. كلما طالت مسافة القفز، زاد الوقت الضائع.

2) فتحة ثنائية الاتجاه - أكبر مكسب منفرد

يقوم الماسح الضوئي بوضع علامة من اليمين إلى اليسار على ممر العودة بدلاً من القفز للخلف. يتم قطع القفزات إلى النصف تقريبًا، وينخفض ​​وقت التعبئة عادةً بنسبة 30-50%.

3) فتحة دائرية (متحدة المركز) - لأشكال محددة

يبدأ الماسح الضوئي من الكفاف الخارجي ويعمل إلى الداخل في حلقات مغلقة. لا يوجد تقريبًا أي خط-إلى-خط انتقال، لذا فهو يعمل بشكل جيد مع الحلقات والدوائر والأشكال المغلقة غير المنتظمة.

مشاهدة التماس ثنائي الاتجاه

يكون الفقس ثنائي الاتجاه أسرع، ولكن عند عكس كل اتجاه، يمكن أن يؤدي توقيت التشغيل والإيقاف بالليزر - إلى إنشاء خط مرئي - وهو لون طفيف أو خطوة عمق عند حافة التعبئة. يكون هذا أكثر وضوحًا في الألومنيوم المؤكسد أو الفولاذ المقاوم للصدأ-المصقول بالمرآة، حيث تظهر اختلافات الطاقة الصغيرة بوضوح.

قبل الالتزام بالتعبئة ثنائية الاتجاه، قم بتشغيل عينة وفحص حافتي المنطقة المملوءة. إذا لم يظهر أي التماس، استخدم ثنائي الاتجاه. إذا ظهر التماس، فاستمر إما في ضبط التأخير أحادي الاتجاه أو -ضبط الليزر-تشغيل وإيقاف الليزر-لتأخير تقليل عدم التطابق.

الفحص الذاتي-:في إعدادات الفتحة، ابحث عن "Hatch Style" أو "Scan Mode". إذا كان أحادي الاتجاه حاليًا، فانتقل إلى ثنائي الاتجاه وقارن وقت الدورة وجودة الحافة على جزء حقيقي. أآلة الوسم بالليزر للأشعة فوق البنفسجيةالمستخدمة مع المواد البلاستيكية الحساسة للحرارة-قد تظهر طبقات بسهولة أكبر، لذا اختبرها باستخدام المادة الفعلية.

الشكل 2: الفتحة أحادية الاتجاه (يسار) تتطلب قفزة بعد كل سطر. تستخدم الفتحة ثنائية الاتجاه (الوسط) تمريرة العودة، وتتبع الفتحة الدائرية (يمين) الكفاف لقفزات قريبة من الصفر -.

3. تأخير القفز: بالوعة الوقت غير المرئي

"القفزة" هي الحركة بين مناطق وضع العلامات المنفصلة أثناء إيقاف تشغيل الليزر - على سبيل المثال، الانتقال من حرف واحد من رقم تسلسلي إلى الحرف التالي. تأخير القفز هو الانتظار بين وصول الجلفو إلى الموضع الجديد وتشغيل الليزر مرة أخرى.

قد تستهلك كل قفزة جزءًا من المللي ثانية فقط، لكن الجزء الواحد يمكن أن يحتوي على مئات أو آلاف القفزات. إن تحديد رقم تسلسلي مكون من 20 حرفًا يعني 19 قفزة على الأقل. إذا كان تأخير القفزة طويلًا جدًا بمقدار 5 مللي ثانية، فسيفقد هذا الجزء الفردي حوالي 95 مللي ثانية. أكثر من 5000 جزء يصبح أكثر من ثماني دقائق من الانتظار الخالص.

غالبًا ما تكون تأخيرات الانتقال متحفظة لأن منشئ الآلة يريد أن تعمل بطاقة التحكم نفسها مع أنظمة galvo الأبطأ. بالنسبة إلى -الجالفو الرقمي المتطابق بشكل جيد، غالبًا ما يمكن تقليل تأخير القفز إلى نطاق يتراوح بين 0.3 و1 مللي ثانية.

كيفية التحسين بأمان:قم بتقليل تأخير القفز بمقدار 0.1 مللي ثانية في المرة الواحدة وقم بوضع علامة على نمط اختبار تحديد المواقع-. توقف عندما يبدأ موضع العلامة في الانحراف، ثم تراجع خطوة واحدة.

الفحص الذاتي-:ابحث عن "تأخير القفز" في صفحة المعلمة. إذا كان أعلى من 1 مللي ثانية، فحاول تقليله بخطوات صغيرة أثناء التحقق من دقة تحديد الموقع.

4. أربعة معايير أخرى لا يضبطها معظم الناس أبدًا

1) الليزر-عند التأخير وتأخير إيقاف الليزر-.

• الليزر-عند التأخير:انتظر بين موضع وصول الجلفو وإطلاق الليزر فعليًا.
• تأخير إيقاف تشغيل الليزر-:الوقت الذي يستمر فيه الليزر في إطلاق النار بعد أمر إيقاف التشغيل.

النطاقات المرجعية في برنامج نمط EZCAD- هي تقريبًا 50–150 ميكروثانية لليزر-عند التأخير و100–300 ميكروثانية لتأخير إيقاف الليزر-. يؤدي الليزر الطويل-عند التأخير إلى إنشاء تقدم فارغ-في بداية كل ضربة. يؤدي التأخير الطويل في إيقاف تشغيل الليزر- إلى ترك منطقة محروقة إضافية في نهاية كل سطر، الأمر الذي يكلف الوقت والجودة.

2) تباطؤ الزاوية

يتباطأ الجالفو في الزوايا للحفاظ على الدقة الموضعية. إذا كان التباطؤ شديدًا للغاية، فإن تحديد الأشكال المعقدة والأحرف الصغيرة يستغرق وقتًا أطول بكثير. إن استرخاء الزاوية-عتبة الزاوية - على سبيل المثال، من 30 درجة إلى 45 درجة - يمكن أن يؤدي إلى تحسين السرعة مع فقدان بسيط للجودة في العديد من أجزاء الإنتاج.

3) تباعد الفتحات (مسافة الخط)

تباعد الفتحات هو المسافة بين خطوط التعبئة المجاورة. القاعدة العملية هي ضبطها بين 50% و80% من قطر البقعة. مع بقعة 0.06 ملم، تكون المسافة من 0.03 إلى 0.05 ملم كثيفة بدرجة كافية. غالبًا ما يؤدي الانتقال إلى أقل من 0.03 مم إلى مضاعفة وقت وضع العلامات دون حدوث تحسن ملحوظ في تشطيب السطح.

يقوم العديد من المشغلين بتعيين مسافات أقل من اللازم لأنهم يريدون "أفضل مظهر ممكن". في الإنتاج بكميات كبيرة، استخدم أكبر مسافات لا تزال تنتج سطحًا مقبولاً.

4) عدد التمريرات

يقوم بعض المشغلين بزيادة عدد التمريرات إلى 2 أو 3 بدلاً من ضبط معلمات التمرير الفردية -. كل تمريرة عبارة عن دورة مسح كاملة وقفز ودورة إخراج ليزر-. إذا لم تكن العلامة داكنة أو عميقة بدرجة كافية، فقم أولاً بتحسين الطاقة والتردد وسرعة المسح. يجب أن تكون إضافة التصاريح هي الملاذ الأخير، وليس الخيار الافتراضي.

A آلة الوسم بالليزر MOPAمع عرض النبضة القابل للتعديل، يمكن أن يصل أحيانًا إلى التباين المطلوب في تمريرة واحدة حيث تحتاج آلة تبديل Q-القياسية إلى جهازين، لذا فإن اختيار المصدر يؤثر أيضًا على هذا القرار.

5. قائمة التحقق الذاتي من السرعة لمدة 10 دقائق

مهم:قبل تغيير أي معلمة، قم بتصدير التكوين الحالي أو التقاط صورة له. إذا كان أداء شيء ما أسوأ، فيمكنك استعادته على الفور.

إذا لم يكشف برنامجك عن بعض المعلمات أدناه، فتخطى هذه العناصر - فهذا يعني أن بطاقة التحكم الخاصة بك لا تدعم ضبط السرعة الجانبية للبرنامج-.

العناصر الثلاثة ★★★ - وضع التظليل ومطابقة التردد وتباعد التظليل - عادةً ما توفر 60-80% من إجمالي تحسين السرعة. يعتبر العنصران ★★ و ★ من خطوات الضبط-الدقيقة؛ وقد توفر بشكل فردي 0.1 إلى 0.5 ثانية فقط لكل جزء، ولكن في الإنتاج بكميات كبيرة-يكون الكسب التراكمي كبيرًا.

إذا ظهرت طبقات ثنائية الاتجاه، راجع دليلنا المنفصلعمق وسم الليزر استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل غير متساو، لأن اختلافات لون التماس وتباين العمق غالبًا ما تشترك في نفس السبب الجذري: توقيت إيقاف تشغيل الليزر-/الليزر-وعدم تطابق معلمة التعبئة.

6. لماذا وصلت آلات الليزر الخاصة بشركة King إلى المستوى الأمثل بالفعل؟

قد يستغرق العمل على كل عنصر أعلى من - واختبار كل تغيير وتتبع القيم الأصلية ومراقبة التفاعلات بين المعلمات - نصف يوم أو أكثر. من السهل أيضًا جعل إحدى المعلمات أسوأ أثناء تحسين معلمة أخرى.

ولهذا السبب "تشعر" العديد من الآلات بالبطء في الإنتاج: لم يتم ضبط المعلمات مطلقًا للتطبيق الفعلي قبل التسليم.

باعتبارها شركة مصنعة لآلات وضع العلامات بالليزر، تعمل شركة King's Laser-على تحسين كل وحدة مسبقًا قبل أن تغادر المصنع، ومطابقة التكوين مع المواد الخاصة بالعميل، ووضع علامة على المحتوى والدورة-الهدف الزمني:

• منحنيات تسارع جالفو:تم ضبطها على نموذج رأس المسح -المحدد ومجموعة الأنماط النموذجية؛
• مطابقة تردد النبض/سرعة المسح:تمت معايرته بحيث يتماشى تردد الليزر مع السرعة المطلوبة؛
• افتراضيات استراتيجية هاتش:فتحة ثنائية الاتجاه بشكل قياسي، مع فتحة دائرية يوصى بها للتعبئة على شكل محيطي-؛
• قيم القفز والتأخير:يتم قياسها باستخدام ملف العلامات الفعلي، ولا يتم تركها في إعدادات البطاقة الافتراضية-التحكم؛
• توازن التباعد بين الفتحات:تم اختياره للوصول إلى كثافة السطح المطلوبة في أقصر وقت ممكن للدورة؛
• مراجعة الدورة الكاملة:وقت المسح بالليزر بالإضافة إلى وقت التحميل وتحديد المواقع والدوران والاتصال.

والنتيجة هي جهاز يقترب من أفضل حالة إنتاج له بعد وقت قصير من تشغيله-، دون أن يقوم العميل بتشغيل معلمة طويلة-مشروع ضبط.

إذا كان جهازك الحالي أبطأ بالفعل من المتوقع، فقم بمراجعة قائمة التحقق الواردة في هذه المقالة أولاً. إذا ظلت الفجوة قائمة، فأرسل إلينا المواد الخاصة بك وأبعاد الأجزاء وملفات وضع العلامات ووقت الدورة المستهدف - حتى نتمكن من تشخيص ما إذا كانت المشكلة تتعلق بعدم تطابق المعلمة أو مواصفات الأجهزة أو تخطيط العملية. في كثير من الحالات لا يكون الجواب هو آلة جديدة؛ إنها ببساطة معلمات لم تتم مطابقتها للوظيفة مطلقًا.

الأسئلة المتداولة

س1: هل يمكن لمصدر الليزر ذو الطاقة الأعلى-إصلاح سرعة الوسم البطيئة؟

ليس بالضرورة. تساعد الطاقة عندما يكون الحد هو الطاقة لكل نبضة، ولكن معظم حدود سرعة الإنتاج تأتي من حركة جالفو واستراتيجية الفتحة ومعلمات التأخير. غالبًا ما يؤدي رفع الطاقة بدون إصلاحها إلى تحسين الوقت في دورة صغيرة-.

س2: هل الفتحة ثنائية الاتجاه دائمًا أسرع من الفتحة الأحادية الاتجاه؟

دائما تقريبا، نعم. الاستثناء هو عندما تكون طبقات الاتجاه المعاكسة- غير مقبولة على المادة أو النهاية المحددة. في هذه الحالة، قد يكون التأخير في الفتحة أحادية الاتجاه بالإضافة إلى تأخيرات التشغيل/إيقاف الليزر-المضبوطة هو الحل الوسط الأفضل.

س 3: هل يمكن ضبط كل ماسح ضوئي galvo بهذه الطريقة؟

لا. غالبًا ما تحتوي أنظمة الجالفو التناظرية ذات النهاية المنخفضة- على قيم تسارع وتأخير مقفلة. إذا لم تعرض صفحة المعلمة هذه الحقول، فإن الجهاز هو العامل المحدد.

س4: ما هي أسرع طريقة للتعرف على أكبر اختناق في السرعة؟

ابدأ بعناصر ★★★ الثلاثة: وضع التظليل، ومطابقة التردد-إلى-السرعة، وتباعد التظليل. عادةً ما يمثل هؤلاء الثلاثة غالبية فقدان السرعة.

س5: كيف تتعامل شركة King's Laser مع تحسين السرعة للعملاء الجدد؟

نحن نقوم بتشغيل المواد الفعلية وملفات العلامات الخاصة بالعميل أثناء إعداد-ما قبل الشحن، ثم نقوم بضبط معلمات galvo، ومطابقة التردد، وتباعد الفتحات، والتأخيرات لهذا التطبيق. يغادر الجهاز المصنع بمجموعة معلمات تم التحقق منها بدلاً من الإعدادات الافتراضية العامة.

إذا كنت تختار نظام تعليم جديدًا أو تحاول زيادة الإنتاجية من نظام حالي، فابدأ بمطابقة مسار المصدر الصحيح-. لدينا أوسعدليل شراء آلة الوسم بالليزريشرح كيفية اختلاف أنظمة الألياف وMOPA وCO2 والأشعة فوق البنفسجية، وما هي نقطة البداية الصحيحة لمزيج المواد لديك. أرسل إلينا عينات الأجزاء والتأثير المستهدف والحجم اليومي - وسنقيس وقت الدورة الحقيقي ونوصي بتكوين محسّن لمهمتك، وليس فقط تقييم الطاقة.