Une machine de découpe au laser pilotée par Flexium 68

La technologie NUM et ses nombreuses possibilités de personnalisation ont permis à Favor Laser, fabricant de machines de découpe, d’accélérer le développement de ses produits et de pénétrer de nouveaux marchés. Avec les matériels et des logiciels spécialement développés par NUM, cette société taiwanaise a mis au point une machine de découpe au laser dotée d’une haute précision et produisant des pièces de tôle de tailles variées à une vitesse d’avance atteignant 60 m/min.

Jusqu’à présent, Favor Laser produisait des machines laser pour le segment d’entrée de gamme du marché. En 2010, Favor Laser a commencé le développement d’une machine multifonctions à hautes performances destinée au marché international actuellement dominé par quelques fabricants européens et japonais. En associant sa technologie de découpe laser à des matériels et logiciels de commande numérique sophistiqués, la société a pu produire une machine offrant le niveau de performance des leaders du marché mais à un prix compétitif.

Toutes les machines Favor Laser utilisent un nouveau système optique mobile : la tôle est supportée sur une table fixe et l’unité de découpe qui dirige le rayon laser se déplace horizontalement au-dessus. La nouvelle machine laser XO de Favor Laser comporte quatre axes dont l’un doté de deux moteurs synchronisés. Les axes longitudinaux et transversaux de course respective de 3 et 1,5 mètres gèrent le positionnement horizontal de la tête de coupe et l’axe Z contrôle la hauteur de la tête au-dessus de la pièce. Avec cette grande zone de travail, associée à la précision de positionnement de seulement ±0.01 mm sur les axes X et Y, la machine XO est très polyvalente.

L’axe Z utilise un servomoteur rapide : l’espace entre la tête de coupe et la pièce usinée est asservi en permanence pour maintenir la focalisation du rayon et procurer une efficacité maximale de la coupe. Les axes X, Y et Z sont totalement interpolés pour le contrôle optimal de la position de la tête de coupe ; de plus, un système optique breveté adapte en permanence la hauteur du rayon laser en fonction du générateur. Le quatrième axe (U) sert à charger et à décharger la matière à usiner.

Après avoir examiné diverses options de commande numérique, Favor Laser a choisi le système NUM Flexium 68 pour sa nouvelle machine XO. Le matériel de commande de mouvement Flexium 68 correspondait très précisément au cahier des charges. De plus, la souplesse de configuration pour de futures améliorations et ses fonctionnalités logicielles uniques simplifient la programmation d’applications. En particulier, la fonction opérateurs dynamiques propre à NUM a été jugée idéale pour le programme qui contrôle en permanence la distance entre la tête de coupe et la pièce usinée. Utilisant des moyens rapides de calcul et de communication, cette fonction permet de générer des cycles machines commandés par des événements temps réel directement au cœur de la commande numérique.

M. Lai, Directeur général de la société, déclare : « Nous avons eu le plaisir de découvrir que NUM Taiwan disposait du savoir-faire, des moyens techniques et de la volonté de nous aider à chaque phase de l’étude. Grâce à cette aide, qui comprenait le développement de matériels et de logiciels personnalisés de commande numérique, nous avons pu commercialiser notre nouvelle machine XO en temps voulu et en respectant notre budget. Cette réduction des coûts de développement et de fabrication nous a offert un énorme avantage concurrentiel. Le prix de notre machine sera vraisemblablement inférieur de 20 à 30 % à celui de machines comparables de constructeurs japonais ou allemands. »

NUM fournit tous les composants de commande de mouvement de la machine XO d’usinage au laser. Outre les moteurs, les variateurs NUMDrive C et la commande numérique Flexium 68, cette machine utilise des bornes d’entrées/sorties NUM Ethercat et un pupitre de commande biprocesseur Flexium FS152i équipé d’un écran plat de 15 pouces et d’un disque dur. Entièrement développé par NUM Taiwan, le pupitre opérateur personnalisé est doté d’une ergonomie très intuitive et la conduite de machine s’avère très facile. La visualisation de la pièce usinée et du mouvement de coupe simplifier encore davantage cette utilisation et minimise la formation des utilisateurs.

Les conditions de fonctionnement évoluent rapidement durant la coupe et nécessite le réglage rapide de nombreux paramètres afin de garantir des performances homogènes. Le contrôle de la puissance de sortie de l’oscillateur laser constitue un problème particulier et exige des moyens de communication rapides et stables. Pour répondre à ces besoins, NUM Taiwan a développé une carte spéciale de contrôle des trains d’impulsions pour l’oscillateur laser au CO2 de la machine XO. Cette dernière traduit les signaux de commande de la fréquence et du coefficient de service qui sont optiquement couplés à l’oscillateur pour minimiser les délais de transmission.

Les performances des produits de commande numérique NUM et la réactivité de NUM Taiwan ont amené Favor Laser à revoir complètement sa stratégie de commande des machines. La société envisage maintenant de mettre à niveau ses produits existants avec des systèmes Flexium et d’implanter la technologie NUM sur ses futures machines. M. Lai explique cette décision : « Je suis certain que notre partenariat avec NUM placera Favor Laser dans la meilleure situation possible pour créer des solutions pour de nouvelles machines d’usinage au laser qui intéresseront nos clients. »