Positionnement précis dans le laboratoire d'application laser

VONJAN Technology GmbH est un fournisseur et un conseiller en solutions pour les fabricants de systèmes laser. Son cœur de métier consiste à fournir des sources laser, des unités de déviation et des optiques laser optimales pour les systèmes laser industriels afin de garantir une intégration sans faille du système. L'entreprise se procure les composants auprès de fournisseurs du monde entier et les adapte aux besoins individuels de ses clients.

Afin de pouvoir offrir non seulement les produits, mais aussi les conseils correspondants, un laboratoire d'application a été créé en 2020, dans lequel des essais sont réalisés pour les clients. Il est possible d'y tester des sources laser, des têtes de balayage, des optiques et des paramètres de processus sur des échantillons. Il est ainsi possible de s'assurer que le processus souhaité avec les composants respectifs fonctionne réellement de manière fiable chez le client. De plus, VONJAN peut également recommander des optimisations si les résultats de mesure suggèrent une configuration légèrement différente de celle que le client avait initialement en tête.

Le dispositif d'application qui est construit à cet effet se compose toujours d'un laser, d'une unité de déviation et d'une optique de focalisation qui a une distance focale fixe par rapport à la pièce à usiner - mais qui doit d'abord être réglée avec précision. Pour cela, VONJAN était à la recherche d'un axe linéaire approprié avec moteur et commande.

L'unité linéaire doit permettre, avec un effort relativement simple, d'identifier la position optimale de la tête laser pour l'application du client : La tête laser est fixée dans le dispositif et se déplace ensuite sur l'axe dans différentes positions jusqu'à ce que le point laser soit focalisé au 1/10e de millimètre sur la surface à traiter. Parce que le réglage doit être aussi précis - et ce avec un poids des sources laser pouvant atteindre 35 kilogrammes et une course de 800 millimètres - l'installation doit présenter une grande rigidité.

En plus d'une précision et d'une rigidité élevées, il était important pour VONJAN de trouver un système aussi facile à configurer et à installer que possible.

igus avait la solution parfaite : un module linéaire drylin SLW-25120 avec une broche TR24x5. La série SLW dispose de profilés à double arbre en aluminium très résistants à la torsion et convient pour les réglages manuels et, avec un moteur comme chez VONJAN, pour les réglages électriques. L'axe est commandé par une commande de moteur drylin D1, qui convient pour les moteurs pas à pas, DC et EC/BLDC. L'application VONJAN utilise un moteur pas à pas NEMA 24 avec encodeur et un réducteur 3:1.

La configuration de l'installation a été réalisée par igus avec les données prédéfinies pour VONJAN. Le SLW-25120 est adapté radialement à 2500 N. L'entraxe de 435 millimètres réduit certes la force maximale admissible, mais grâce au profilé à double arbre en aluminium résistant à la torsion, l'installation VONJAN dispose de réserves plus que suffisantes. L'outil en ligne d'igus permet de réaliser facilement les calculs et la conception du moteur et du réducteur. VONJAN a pu se charger lui-même sans problème de l'installation du module linéaire prémonté avec réducteur et moteur, ainsi que de la programmation et des raccordements des capteurs.

L'entraînement par vis permet non seulement de transmettre des forces très élevées, mais la vis fait également office de sécurité en cas de panne de courant ou de moteur, afin d'éviter que l'axe ne s'emballe et ne détruise le laser. Le fait que VONJAN monte parfois des pico lasers d'une valeur de 100.000 euros pour les régler montre la confiance qu'elle a dans l'installation. Le choix d'un moteur pas à pas s'explique par le fait qu'il délivre son couple maximal même à faible vitesse et que la valeur du pas peut être réglée à 0,72 degré avec la commande D1. Et comme le moteur dispose d'un encodeur, la D1 sait à tout moment où se trouve le chariot. C'est très important pour la programmation des tests. Un client a par exemple commandé un laser de remplacement pour son installation. VONJAN l'ajuste, règle le point focal exact, puis l'envoie par express à l'étranger. Tout doit être correct avant qu'il ne sorte, le client n'a plus qu'à l'installer, puis son installation doit fonctionner à nouveau.

Pour un réglage correct, la tête laser est montée sur l'axe et un matériau réactif est irradié avec une faible puissance laser. L'axe suit un programme de mouvement enregistré et le début et la fin de la réaction peuvent être mesurés sur le matériau réactif. Comme le moteur pas à pas enregistre la position exacte via l'encodeur, VONJAN peut déterminer avec précision le milieu entre le début et la fin de la réaction, le spot, sur l'interface web. Le directeur Tobias von Jan tire la conclusion suivante :