이번시간에는 레이저 + 스캐너 + X,Y 스테이지를 이용한 on the fly 가공 방식에 대해 소개해 드리려 합니다. 일반적으로 스캐너를 이용한 레이저 가공은 광학시스템이 지원가능한 최대 영역에 대해서만 가공이 가능하고 이보다 큰 영역은 가공 데이타를 쪼개서(stitching) 분할 가공하는것이 일반적입니다.
그러나 레이저 출사를 끊지 않고 모션을 이동시켜 가공을 하게 되면 좀더 큰 대면적을 짧은 시간내에 처리가 가능합니다. 모션 구동측에 있는 서보모터의 이동량 (엔코더 출력을 이용)을 Feedback 받아 스캐너 제어측에 실시간으로 전달하여 처리하는 방식으로 대면적 가공이 가능해 집니다
1. 델타타우의 Power PMAC 을 이용한 on the fly
2. 에어로텍 (AeroTech) 의 NMark 모션제어기를 이용한 on the fly
3. ESI (Electro Scientific Industries)사의 레이저 on the fly 가공 장비들
4. 스캔랩(Scanlab) 사의 RTC6 + ACS MC4U 컨트롤러를 이용한 on the fly
2016년 경에 Power PMAC 제품을 사용해 개발 테스트 해 보았는데, 확실히 기존 방식에 대비하여 40~50% 이상 고속 가공이 가능한것으로 보입니다. 아래 테스트 가공 좌표와 모션 구동 영상을 참고해 보시면 장점을 쉽게 파악하실 수 있습니다.
확실히 빨라진것이 보이시나요? 렌즈의 유효 영역이 50*50mm 이고 위와 같이 가공해야 하는 좌표가 500*200mm 이라고 한다면 on the fly 가공방식이 매우 효율적임을 아실것입니다.
델타타우사의 Power PMAC 컨트롤러는 스테이지 X,Y 모터와 스캐너 X,Y 모터를 서로 개별적인 컨트롤러를 사용하지 않고, 하나의 중앙 컨트롤러가 모두 제어하는 방식인데, 이때 스캐너를 사용하여 발생하는 역학 연산에 대해서는 역기구학(inverse kinematics) 을 개발자에게 제공하고 있습니다.
이 수식을 모션 프로그램에 삽입하여 사용자는 단순히 2차원의 가공 위치를 입력하면, 실제 스캐너측의 두 모터의 이동량을 구하여 처리됩니다.
또한 저속의 X,Y 스테이지와 고속의 X,Y 스캐너에 운동량을 분배(load balance ?)할 수 있도록, 로우패스 필터(LPF)를 제공해 주는 방식입니다. 나머지 좌표데이타의 연산, 전달, 순서 등의 상위 어플리케이션의 몫이 되겠습니다.
안녕하세요. 몇년전부터 블로그와 사이트를 통해 많은 정보 얻고있습니다..
현재 Scanlab의 Rtc5와 intelliSCANse 14를 활용하여 rolltoroll 장비에서 레이저 마킹을 하려고 합니다. onthefly를 활용중인데, OTF를 하기위한 프로그램(C# 사용중) 절차가 궁금합니다.
SetflyX를 하고, 엔코더 신호를 연결하고 마킹하는데, 엔코더 속도에 따라 마킹 결과물의 크기가 변동이있습니다. 저속일때는 괜찮은데, 엔코더 속도가 올라갈수록 마킹속도를 엄청 올려야 겨우 따라갑니다..
제 생각엔 제가 마킹하는 패턴의 x(x방향 롤 진행)의 길이만큼에서만 마킹하는것이 문제인거같습니다.
마킹 위치와 스타트 시그널은 트리거보드활용해서 마킹해야하는 위치에서 신호가 들어오게 하고있습니다.
추가로 보완을 어떻게 해야 할까요?
그리고 스캐너와 렌즈의 가공범위를 넘어가는 패턴을 가공할 때는 프로그램에서 어떤 함수를 활용해야 할까요?
버퍼 이미지 필드가 있는것은 확인했는데,, 이걸 활용하는 함수를 찾지 못하겠네요,,
rtc5매뉴얼을 수십번 보고있는데 간단한 힌트라도 부탁드릴수있을까요,,
감사합니다.
안녕하십니까
몇 년만에 이렇게 연락을 다 주시고 !
//리스트 시작
set_start_list
// 입력 엔코더 누적값이 원하는 위치 혹은 범위가 될 때까지 대기
wait_for_encoder_mode / wait_for_encoder_in_range
// MOTF 시작 및 스케일 설정
set_fly_x or set_fly_y
// 가공 영역을 벋어나는지를 모니터링 하고자 할 경우 지정
set_fly_limit
// 가공 실시
mark/jump …
// MOTF 끝
fly_return
//리스트 끝
set_end_of_list
//리스트 실행 (/START 트리거 사용할 경우 set_control_mode 설정 후 호출 불필요)
execute_list
가 일반적 입니다.
그 밖에 set_fly_limit 사용시 get_marking_info 을 이용해 지정된 공간을 벋어나는지 여부도 확인이 가능합니다.
RTC5부터는 MOTF 사용시 Virtual Image Field 가 제공되고 16*16 배(2^24비트) 더 큰 공간에 대한 좌표 데이타 입력이 가능합니다.
다만 렌즈의 FOV 내에서 가공이 시작/완료 되도록 적당한 엔코더 위치를 대기해야 하는 처리가 필요합니다.
반대로 대상 물체가 너무 고속으로 이동되고 스캐너가 이를 못 쫓아가는 경우가 발생되지 않는 조건을 찾아야 하기도 합니다.
때문에 syncAXIS 제품과 같이 스테이지 + 스캐너의 운동량을 각각 연산(모션 경로 Planning)해주는 고성능 제품이 필요한 경우도 있습니다.
기타 문의사항은 연락처로 문의해 주시기 바랍니다.