가감속 구간의 최적화 기법

1. 스카이 라이팅 (Sky Writing) 제어

레이저 소스의 출력 주파수는 고정으로 출력이 진행될 때 선분의 시작, 끝 부분이나 모서리 부분에서는 스캐너의 가감속 운동으로 인해 항상 레이저 펄스가 중첩(overlap) 되는 문제가 발생합니다. 이는 가공품에 다양한 품질 문제가 될 수 있기 때문에, 이를 해결하기 위해서 시작, 끝 부분이나 모서리 부분에서 선행, 후행적으로 가감속 모션 운동을 추가해 주는 기능을 Sky writing 이라고 합니다.

모드 1 vs 모드 2,3 비교
모드 2 vs 모드 3 비교

시리우스2 라이브러리에서는 펜 속성값에서 아래와 같이 Sky writing 모드 (1,2,3) 선택 사용이 가능합니다. Sky writing mode 를 활성화(SW Enable 을 True 로 설정) 할 경우해당 펜 색상(여기서는 흰색)으로 그려진 모든 개체들은 Sky writing 이 적용됩니다.

개별 펜 개체에서 Sky writing 사용 여부 및 모드를 설정

2. 속도에 따른 PoD(Pulse On Demand) 제어

앞서와 같이 시작 끝 부분에서는 가감속 운동이 발생하게 되고, 이때 결국 의도하지 않은 에너지가 중첩되어 단위 면적 당 에너지 밀도(density)도 다르고, 이에 따라 열 에너지가 그 주변에 확산(HAZ 증가)되는 등의 부작용이 발생합니다.

Sky Writing 기의 경우에는 스캐너의 추가적인 모션과 레이저 출력이 on/off 되고 전체 가공 시간이 증가하는 등의 요소가 있는 것에 비해서, PoD (Pulse on demand 혹은 RTC 제어기에서는 통상 ALC(Automatic laser control) 이라고 부릅니다) 출력 제어 방식은, 레이저 소스측으로 전달되는 신호들의 출력을 실시간 가변하는 방식으로 동작하게 됩니다. 통상 가감속 구간에서 스캐너의 속도 변화에 따라 출력을 제어하는 방법들에는

  • 레이저 출력 주파수(Frequency)을 가변하는 방식
  • 레이저 출력 펄스폭(Pulse width)을 가변하는 방식
  • 레이저 출력 제어용 아날로그  혹은 디지털 출력을 가변하는 방식
  • 외부 신호(속도 입력용 엔코더)를 활용해 위 3가지를 적용하는 방식

등이 가능합니다.

시리우스2 라이브러리에서 PoD(Pulse on demand) 기능을 사용하기 위해서는 레이어(Layer) 에 대한 속성값 설정이 필요합니다.

레이어(Layer) 속성에서 PoD 활성화

위 속성값에서 100% 신호값은 실제 사용할 표준 출력값으로 설정하고 (주파수의 경우 Hz), 최소 및 최대값 범위를 설정해야 합니다. (주의) 제어 모드를 스캐너의 실제 피드백 속도(Actual Velocity) 로 사용하고자 하면 iDRIVE 옵션이 내장된 스캐너 제품을 사용해야 합니다.

만약 RTC6 에서 지원되는 SCANahead 옵션과 excelliSCAN(혹은 intelliSCAN IV) 등의 고성능 스캐너 조합이 준비되어 있다면 좀더 고성능의 SDC(Spot Distance Control)이라 부르는 Ramp 제어 기법을 사용할 수 있습니다.

SDC(Spot Distance Control) 사용 모습

위와 같이 제어 모드를 SCANahead 및 신호를 SpotDistance 를 선택해 주고, 100% 신호값에는 레이저 펄스간 거리값(mm)을 입력해 주어야 합니다. (이 경우 min, max 값은 사용되지 않음)
(주의) 위 조합을 사용하기 위해서는 RTC6 + SCANAhead 및 excelliSCAN(혹은 IntelliSCAN IV) 조합으로 구성어야 합니다.
(참고) 시리우스2 라이브러리 버전 v1.19.1095 이상부터 지원합니다.


3. SCANahead 옵션 사용

또한 RTC6 에서 지원되는 SCANahead 옵션과 excelliSCAN(혹은 intelliSCAN IV) 등의 고성능 스캐너 조합을 사용할 경우에 사용할 수 있는 최적화 방법을 소개해 드리겠습니다. RTC6 + SCANahead 옵션의 경우 초기화시 자동으로 auto delays 가 활성화 되어 Tracking error 에 대한 보상 처리가 자동 적용됩니다. 아래 RTC 속성 화면에서 이 기능을 수동 활성화 할 수 있고 아울러 Acc, Corner, End 비율값 설정도 가능합니다.

Acc, Corner, End 비율값 변경을 통해 가감속이 일어나는 시작, 끝 및 모서리 구간에서의 품질 정도를 조절할 수 있습니다.

Acc, Corner, End 비율값의 의미

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