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La plateforme d'automatisation numérique A3200 d'Aerotech est un puissant système de commande de machines, basé essentiellement sur un logiciel de commande qui associe un système de pilotage hautes performances à 32 axes à des variateurs décentralisés. Ceux-ci sont reliés par interface Firewire® à d'autres modules de commande, comme une interface homme-machine ou un automate programmable logiciel, fournissant ainsi une solution complètement intégrée. Largement utilisée dans les secteurs des semiconducteurs, du stockage des données, des traitements par laser, de l'automobile et de la machine-outil, l'A3200 comprend un large éventail de commandes de mouvement performantes qui visent à améliorer la qualité finale et le rendement pour les processus de fabrication et de contrôle exigeants.

Parallèlement à une gamme étendue de commandes avancées, incluant entre-autres réducteur électronique, profilage de came, relevé et enregistrement des positions à grande cadence et profilage de vitesse, Aerotech a mis au point un certain nombre de commandes destinées à améliorer les résultats en fonction d'une application spécifique, liée à sa large gamme de systèmes mécaniques de positionnement. Un exemple de ce genre est celui de la sortie à synchronisation de position, ou PSO. Largement utilisée pour l'usinage laser à hautes performances, la PSO permet de synchroniser avec précision et « à la volée » l'impulsion, le niveau de puissance et le gabarit de tir du laser avec la position exacte d'un système de positionnement à plusieurs axes, comme ceux couramment utilisés pour déplacer une pièce lors de sa découpe par laser.

La PSO relève et analyse la position de tous les axes de déplacement de l'A3200 à l'aide des signaux de retour en temps réel des codeurs et calcule une position vectorielle à deux ou trois axes, laquelle fournit à la commande d'excitation du laser un signal de sortie exactement synchrone avec la position sur un profil en 2D ou 3D.

Lorsqu'une précision ultime est requise, la PSO peut être associée à des systèmes de positionnement étalonnés par interféromètre et dont les écarts sont mappés à l'aide de l'option HALAR d'Aerotech. Cette option analyse les écarts linéaires micrométriques et les inclut dans un fichier de paramètrage du contrôleur de mouvement de l'A3200 sous la forme d'une table de conversion. La combinaison PSO + HALAR, qui est une exclusivité d'Aerotech, permet de lire les informations de codage en temps réel, puis d'en corriger les erreurs avant le traitement de la position vectorielle. On obtient ainsi une impulsion laser synchrone qui permet un degré de précision inégalé.

La PSO d'Aerotech, qui fournit une méthode simple et modulable pour interfacer le déclenchement d'un laser avec des systèmes de positionnement à grande cadence, a été décomposée en plusieurs commandes et paramètres simples permettant divers modes de sortie, dont : mode en impulsion constante, mode analogique, modulation en largeur d'impulsion, ramping et mappage par bit/pixel. Les autres commandes PSO concernent le paramétrage d'entrée pour le suivi de position du codeur, la définition de la distance et du déclenchement de tir, les caractéristiques de séquence d'impulsions et de leur présence ou absence, ainsi qu'une commande qui permet de définir une fenêtre d'excitation par position absolue ou incrémentale. Une possibilité de pouvoir utiliser une matrice de définition d'une excitation matricielle est prévue. Elle permet de ne déclencher le laser que pour certaines positions des axes. La liaison avec les lasers qui autorisent une commande externe, dont les lasers CO2, YAG et Excimer, est réalisée sans difficultés.

Le temps de réponse dépend de l'amplificateur utilisé avec l'A3200, les meilleurs résultats étant obtenus avec la commande numérique Nservo d'Aerotech, dont le temps de réponse est de 140 ns pour un seul axe, et de 220 ns pour deux et trois axes.

Outre son utilisation pour le déclenchement des tirs lasers, la PSO est utilisée avec succès pour les essais non destructifs. Son aptitude à maintenir un écart constant entre les impulsions sur des profils complexes s'est avérée en effet idéale pour les systèmes de contrôle par ultrasons, par courants de Foucault et par rayons X.

La plateforme d'automatisation numérique A3200 d'Aerotech est un système logiciel de commande de machine destiné aux PC équipés d'un port IEEE-1394 (Firewire®). Elle associe un système de commande synchrone jusqu'à 32 axes asservis à des modules intégrés destinés à assurer des fonctions d'interface homme-machine, de vision, et d'automate programmable . Des outils de programmation et de développement de logiciel permettent de programmer l'A3200 en code natif RS274 G et un kit de développement peut être utilisé pour programmer à l'aide de composants ActiveX ou d'autres langages, dont C, C++, VisualBasic® et LabviewTM . L'interface haute vitesse Firewire permet d'actualiser en mode déterministe intégral les positions et les vitesses de tous les axes, sans que l'augmentation du nombre des axes ne dégrade le système.

Une large gamme de servo-amplificateurs numériques compatibles, dotés d'une boucle d'asservissement hautes performances de 20 kHz, en position, vitesse et courant, est disponible. Ils sont proposés soit en version boitier seul ou bien en montage sur rack. Tous les variateurs sont livrés complets avec E/S locales et une interface optionnelle Ethernet 10/100 BaseT qui peut être utilisée pour ajouter des E/S et des automates programmables tiers en cas de besoin. Les alimentations peuvent être à découpage ou bien linéaires, avec commutation sinusoïdale et multiplicateur de codeur intégré. L'A3200 comprend aussi un ensemble d'outils pour la mise en route du système intégrant une optimisation des asservissements et des fonctions d'analyse . Est également proposée une gamme de variateurs pour moteurs pas-à-pas pour les systèmes de commande à boucle ouverte.

Par rapport aux solutions classiques à base de cartes PCI, qui comportent généralement de nombreux modules de dérivation nécessitant câblages et interfaces complexes, l'avantage en terme de coût de l'A3200 vient du fait de sa simplicité de câblage, du nombre réduit de ses composants et de l'interfaces Firewire « plug and play », qui offre aux OEM et aux intégrateurs une solution complète de commande machine aux coûts d'installation et de fonctionnement réduits.

Aerotech conçoit et fabrique une vaste gamme de systèmes mécaniques de positionnement pour l'usinage par laser. Parmi ceux-ci, on peut citer la nouvelle plateforme VasculatheTM pour la fabrication d'endoprothèses cardiovasculaires (stents). Tous les systèmes Aerotech sont livrés complets avec câbles d'alimentation moteur et codeur, documentation complète relative aux caractéristiques techniques et aux étalonnages, ainsi qu'un CD de tous les schémas d‘interconnexions permettant aux intégrateurs de réaliser leur propre documentation système. Toutes les données de paramétrage moteur sont incluses dans un fichier de configuration. Grâce à une assistance technique permanente et à une formation sur le produit toujours possible, la mise en route du système est simple et requiert à peine plus que de relier les câbles et de mettre l'appareil sous tension avant de paramétrer le logiciel d'application. Tous les produits Aerotech sont fournis selon ces spécifications et assurent de ce fait un coût réel d'acquisition extrêmement compétitif.

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