Une machine de découpe laser à grande vitesse utilise de nouveaux développements CNC pour accélérer le débit

NUM, le spécialiste de la CNC apporte son expertise à Grupo Plasma Automation - l’un des principaux constructeur d’équipements de fabrication d’Amérique latine - à développer une machine de découpe laser grande vitesse innovante qui utilise un contrôle adaptatif de la hauteur en temps réel afin d’accélérer le débit.

Grupo Plasma Automation comprend huit entreprises spécialisées dans la conception et la fabrication d’automatismes de fabrication. Le groupe produit une large gamme de machines de découpe au plasma, au laser et au jet d’eau. Fondé en 1991, GPA a connu une croissance constante au fil des ans et s’est constitué une clientèle importante et prestigieuse. Il dispose de plus de 700 systèmes de découpe installés dans des entreprises rien qu’au Mexique, et dessert aujourd’hui le marché national et international.

La dernière machine de découpe laser CNC de GPA est conçue pour fournir aux fabricants de tôles une solution de découpe de précision ultra-flexible. Baptisée SPEED CUT, la machine est capable de découper une grande variété de métaux de différentes densités, notamment le fer galvanisé, l’aluminium, le laiton, l’acier inoxydable et l’acier au carbone. Elle dispose d’une surface de travail de 1,5 x 3 mètres et d’une vitesse de coupe maximale de 120 mètres par minute, avec une précision de positionnement de 40 microns. Le système offre un fonctionnement extrêmement souple, même à des vitesses élevées.




Afin d’optimiser les performances et la fiabilité, la nouvelle machine de découpe de GPA est entièrement basée sur la technologie laser et de contrôle de pointe de l’industrie. La source laser est un système à fibre d’ytterbium à l’état solide d’IPG Photonics de 2 kW, avec une longueur d’onde de 1,07 micromètre, tandis que la tête de coupe est une unité LightCutter 2.0 de Precitec. Cette tête de coupe est réputée pour ses performances dynamiques : elle est dotée d’un réglage motorisé automatisé de la position axiale du foyer, peut supporter des accélérations allant jusqu’à 3 g et couvre une grande plage de mise à feu jusqu’à 23 mm.

Toutes les fonctions de positionnement de la tête de coupe sur la machine sont contrôlées par un système CNC NUM Flexium+ 8. Selon Omar Sandoval, propriétaire et PDG de GPA, « Nous avons choisi de nous associer à NUM principalement en raison de sa plate-forme CNC à architecture ouverte et de la volonté de NUM de participer activement à des projets de développement communs comme celui-ci. »




Les quatre axes de la machine sont entraînés par des servomoteurs BPX à couple élevé, commandés par des variateurs numériques NUMDrive X. Les axes à portique Y1 et Y2 sont équipés de puissants moteurs de 9,8 Nm, tandis que les axes X et Z sont équipés de moteurs plus petits de 2,7 Nm et 1,4 Nm, respectivement. Le logiciel de mise en service FlexiumTool de NUM permet de régler les axes Y1/Y2 pendant que la synchronisation est active, ce qui constitue un moyen très puissant de maximiser les performances et la précision.

L’axe Z contrôle la hauteur verticale de la tête de découpe laser au-dessus de la feuille de métal qui est découpée. En exploitant la fonction « opérateur dynamique » (DO) de la commande numérique NUM, qui permet d’intégrer des cycles machine déclenchés par des événements dans le noyau CNC en temps réel, l’utilisateur de la machine bénéficie d’un système de contrôle dynamique automatisé de la hauteur qui s’adapte à des vitesses de découpe extrêmement rapides. Le système interprète les données du capteur de hauteur de la tête de coupe et les utilise pour ajuster très rapidement les paramètres de la boucle proportionnelle-intégrale-dérivée (PID) de l’asservissement de l’axe Z. Le capteur de hauteur est également utilisé pour faciliter une routine de détection automatique des feuilles en déterminant les dimensions de la pièce, le zéro et le décalage angulaire, ce qui simplifie encore le fonctionnement de la machine.




Steven Schilling, directeur général de NUM Corporation à Naperville, dans l’Illinois, souligne : « Nous sommes ravis de collaborer avec GPA au développement de cette nouvelle machine. En plus des systèmes de contrôle de hauteur adaptatif en temps réel et de détection des feuilles, la version personnalisée du logiciel NUMcut que nous fournissons comporte une bibliothèque utilisateur des conditions de coupe des matériaux. Elle est préchargée par GPA avec les niveaux de puissance laser, les vitesses de coupe, et autres en fonction du type et de l’épaisseur du matériau. La mise à disposition de cette bibliothèque permettra d’accroître la productivité et la précision de coupe de la machine. »

www.num.com

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