Fresatura CNC: controllo della testa di fresatura mediante sensori laser

Nel mondo delle lavorazioni meccaniche avanzate, la precisione del posizionamento rappresenta un requisito imprescindibile, soprattutto quando si parla di unità mobili di fresatura CNC.

In queste macchine, altamente automatizzate e versatili, il corretto funzionamento della testa di fresatura, elemento che ospita l’utensile da taglio, è determinante per ottenere lavorazioni accurate, ripetibili e prive di errori dimensionali.

La testa di fresatura viene movimentata lungo gli assi della macchina attraverso motori e attuatori gestiti da un programma CNC, il quale definisce il percorso utensile in base al modello digitale del pezzo.

Tuttavia, per tradurre con la massima fedeltà i comandi digitali in azioni meccaniche reali, è fondamentale un sistema di feedback preciso che consenta il monitoraggio continuo della posizione e del profilo della testa rispetto al pezzo.

I vantaggi del laser

Oggi, grazie all’integrazione di sensori laser 2D/3D ad alta risoluzione, è possibile acquisire in tempo reale la distanza e il posizionamento del e pezzo in lavorazione, portando il controllo macchina a un nuovo livello di precisione.

Sicuramente la lucentezza dei pezzi lavorati con macchine utensili comporta una sfida di notevole importanza per tutti i sistemi a triangolazione laser. Essi, infatti, ricostruiscono un profilo 2D grazie a una matrice di elementi sensibili, i quali acquisiscono i picchi di maggior intensità della riflessione diffusa dal pezzo.

La lucentezza del target impedisce parzialmente la riflessione diffusa, ostacolando il funzionamento del sensore. Per ovviare a tale problema, Micro-Epsilon ha sviluppato e brevettato una nuova gamma di sensori a luce Blu, aventi una lunghezza d’onda particolarmente corta, vicina al campo ultravioletto, la quale gli consente di ottenere misurazioni precise e affidabili anche su superfici lucide.

I sensori laser della famiglia scanCONTROL 30×2 di Micro-Epsilon rappresentano una soluzione all’avanguardia per il monitoraggio della testa di fresatura. Questi dispositivi permettono di acquisire profili 2D con altissima risoluzione e frequenza, offrendo dati precisi su posizione, geometria e movimenti relativi tra la testa di fresatura e il pezzo lavorato.

Grazie a una frequenza di campionamento fino a 10 kHz e a una risoluzione di 1.024 punti per profilo, i sensori scanCONTROL sono in grado di rilevare anche le più piccole anomalie di posizionamento, vibrazioni o imperfezioni sul pezzo, mantenendo sempre velocità di lavorazione molto elevate.

Il numero di punti di misurazione molto elevato consente di ottenere una distanza tra punti del profilo a partire da 12,2 µm. Grazie a quest’ultima caratteristica a all’accuratezza di pochi µm si ottiene in output un profilo incredibilmente dettagliato e ricco di informazioni.

I vantaggi applicativi

• Controllo dinamico e continuo della posizione della testa di fresatura;
• Compensazione automatica degli errori dovuti a deformazioni, vibrazioni o tolleranze meccaniche;
• Verifica immediata della qualità della lavorazione, riducendo gli scarti
• Riduzione dei tempi di setup, grazie al controllo diretto e al feedback in tempo reale.