Présentation du Pin-point Positioning™ (Point de positionnement précis) de la xTool S1

Qu’est-ce que le positionnement dans les opérations laser ?

Pour les opérations de gravure et de découpe au laser, il est important de s’assurer que l’emplacement physique de l’objet à graver ou à découper correspond à l’emplacement exact représenté dans le logiciel utilisateur.

D’une manière générale, nous appelons « Positionnement » l’action d’ajuster la relation de localisation attendue de l’utilisateur.

Pour certaines méthodes de positionnement plus complexes, davantage de calculs logiciels peuvent être impliqués. Afin d’obtenir les résultats les meilleurs et les plus précis, l’étalonnage, le contrôle des tolérances et la cartographie doivent être pris en compte. Surtout en ce qui concerne différents types d’implémentations de positionnement.

En prenant l’exemple de la gravure d’un logo « Apple » sur un téléphone mobile, les résultats typiques de trois échecs de positionnement sont présentés ci-dessous.

xTool S1 Pin-point Positioning™

Le xTool S1 utilise la méthode de positionnement la plus récente et la plus précise parmi toutes les machines laser de bureau sur le marché. Son utilisation est comparable, voire plus précise, que l’utilisation d’un appareil photo.

Le « Pin-point Positioning™ », comme nous appelons cette méthode de positionnement brevetée sur xTool S1, fournit des données de positionnement en temps réel relatives aux coordonnées X et Y des mouvements réels de la tête laser qui sont ensuite représentées avec précision sur l’écran du logiciel.

Le principe de base du « Pin-point Positioning™ » est d’utiliser des puces de haute précision et des algorithmes avancés pour réaliser la visualisation en temps réel du changement de position de la tête laser dans la machine dans le logiciel, formant ainsi une disposition précise de la scène complète comme le système de coordonnées XY.

Cela permet aux utilisateurs d’obtenir la position de l’objet traité en utilisant le point lumineux croisé de la tête laser dans le monde réel ; et dans le monde virtuel, ils peuvent utiliser la position visualisée du point lumineux dans le logiciel comme référence pour ajuster rapidement et précisément les coordonnées et la taille de la tâche de traitement, afin que les utilisateurs puissent enfin obtenir le résultat de coupe avec la position et la taille répondant aux attentes sur l’objet traité.

Essayez le Pin-point Positioning™ de la xTool S1

• Étape 1: Déplacez la tête laser vers le premier point de positionnement
  
• Étape 2: Appuyez sur l’interrupteur pour confirmer le point de positionnement.
• Étape 3: Déplacez la tête laser vers le deuxième point de positionnement.
• Étape 4: Déplacez la tête laser vers le deuxième point de positionnement.
• Étape 5: Le logiciel forme un aperçu de la zone de positionnement.
• Étape 6: Faites glisser et déposez le motif dans la zone de positionnement.

Ensuite, vous avez terminé le positionnement et pouvez effectuer la prochaine gravure précise.

Caractéristiques principales

1. Super précis. L’utilisation d’un système basé sur les coordonnées est considérablement plus précise que le positionnement manuel (erreur) et le positionnement de la caméra (distorsion) ;

2. S’adapte à plus de formes et est efficace dans le traitement des restes de matériaux. Il en résulte une grande précision dans le centrage des objets.

• a. Positionnement à deux points - manipulation d’objets minuscules.
• b. Positionnement circulaire - localiser un cercle.
• c. Positionnement polygonal - merveilles spéciales de forme irrégulière.

3. Traitement par lots. Aucun besoin de gabarit n’est nécessaire, c’est plus efficace et des articles de formes différentes peuvent être traités en même temps.

Introduction aux méthodes de positionnement sur le marché

Les machines laser sur le marché utilisent une variété de méthodes spécifiques pour réaliser le positionnement. Il comprend la « méthode des coordonnées absolues », la « méthode des coordonnées relatives », la « méthode de cartographie visuelle » et le « Pin-point Positioning™ » unique de S1.

Avantages et inconvénients de la méthode des coordonnées absolues

La méthode des coordonnées absolues offre une excellente précision lorsque la plaque de base est correctement calibrée, mais rend l’alignement difficile.

En fonction de la conception réelle de la plaque de base, il peut y avoir différents degrés d’erreur entre les coordonnées sur la plaque de base et les coordonnées réelles de traitement. La façon la plus idéale de produire les coordonnées de la plaque de base est de traiter directement l’échelle sur la plaque de base au laser.

La méthode des coordonnées absolues est inefficace car elle est difficile à automatiser les mesures, les lectures et les valeurs d’entrée.

Les étapes de positionnement de la méthode des coordonnées absolues sont les suivantes :

• Placez les éléments traités sur la plaque de base et « lisez » les coordonnées des points clés sur la plaque de base. (Par exemple, pour un téléphone portable, lisez les coordonnées de son coin supérieur gauche et de son coin inférieur droit).

Par exemple, les coordonnées actuelles des points clés de ce téléphone mobile sont 2,12 et 4,8

• En fonction des coordonnées du coin supérieur gauche et du coin inférieur droit, marquez les positions correspondantes dans le canevas du logiciel informatique. (Par exemple, placez certaines formes aux positions correspondantes comme points de marquage).

• Selon les marques du logiciel informatique, la position et la taille de l’objet traité sont correctement placées.

• Confirmez le traitement.

Par conséquent, on peut voir que la méthode des coordonnées absolues présente les points fastidieux suivants :

• · Vous devez lire l’échelle des coordonnées. Il existe des tolérances dans le processus de lecture. Une fois la plaque inférieure brûlée par le laser pendant l’utilisation, l’échelle sera également floue et rendue moins lisible. Le positionnement repose sur le placement précis de votre objet aux coordonnées exactes.

Les rainures profondes usinées optiquement dans la plaque de base pour garantir que les lignes d’échelle ne seront pas usées par le laser pendant l’utilisation.

• Les éléments qui ne s’alignent pas exactement sur les lignes de coordonnées horizontales et verticales compliquent le processus d’alignement. Les objets de forme irrégulière peuvent masquer les lignes essentielles à un positionnement précis.

Il est difficile de lire directement la valeur des coordonnées du point de bord (position du point rouge) de l’appareil photo de l’iPhone sur l’image.

• Après le positionnement initial, vous devez créer un point de repère dans le logiciel informatique en fonction des coordonnées lues. Ici, vous devez vous souvenir de plusieurs séries de chiffres et vous devez également configurer le travail. Tout cela ne se fait pas automatiquement. Ce processus est fastidieux et peut éventuellement être quelque peu imprécis.

L’utilisation de pieds à coulisse numériques ou mécaniques peut faciliter le positionnement. Cependant, la valeur mesurée doit être réglée manuellement dans le logiciel plutôt que de laisser le logiciel informatique effectuer automatiquement la désignation de l’emplacement. 

Avantages et inconvénients des coordonnées relatives

Très peu de systèmes de coordonnées entraînent de faibles erreurs, mais conduisent à des difficultés d’alignement.

A l’aide du système de coordonnées relatives, l’utilisateur place un point de positionnement comme point de référence pour l’opération de gravure ou de découpe. Dans l’exemple ci-dessous, le point de référence est centré sur l’objet à graver. Les lignes de référence X et Y doivent être régulières et parfaitement droites pour obtenir des résultats optimaux. Il convient de noter qu’un soin extrême doit être apporté à la mesure du centre exact et au maintien d’une parfaite rectitude de l’objet à traiter.

Le système de coordonnées relatives fonctionne mal dans les scénarios de traitement grand format, de traitement multi-éléments et de traitement répété.

Lors du traitement de plusieurs objets avec le système de coordonnées relatives, des différences de positionnement mineures peuvent introduire des erreurs d’alignement. L’alignement peut se détériorer avec le temps ou le placement de plusieurs objets.

Le positionnement est aussi précis que les lignes d’alignement ou le gabarit sont positionnés. Bien que ce système puisse très bien fonctionner sur un seul objet, des problèmes peuvent se développer au fil du temps lors de l’alignement de plusieurs objets. L’erreur humaine s’introduit facilement dans ce processus.

Avantages et inconvénients du positionnement de la caméravantages and Disadvantages of Camera Positioning

Le positionnement de la caméra est extrêmement intuitif.

de manière invisible toutes les informations dimensionnelles de l’objet à traiter.

Par conséquent, sur la base de la carte de la vue de dessus, l’utilisateur peut observer de manière très intuitive la comparaison de taille et la relation de position entre la tâche de traitement et l’objet à traiter sur le logiciel informatique, obtenant l’effet de prévisualiser les résultats à l’avance, ce qui apporte une intuitivité extrêmement excellente.

Les objets présentant des variations de hauteur peuvent introduire des problèmes de distorsion. La vue de la caméra ne fournit qu’une vue bidimensionnelle contrairement à l’objet tridimensionnel réel placé sur la surface de gravure laser. Des inexactitudes peuvent être introduites. Les différences de hauteur de la tête laser par rapport à l’objet entraînent une sur-gravure de la zone ou une sous-gravure d’une zone. Les zones courbes sont particulièrement sensibles à ce phénomène.

Dans l’exemple exagéré ci-dessous, une automobile est représentée dans un plan bidimensionnel. En réalité, d’énormes différences de hauteur sont affichées ici et la caméra ne peut évidemment pas compenser les différences tridimensionnelles de hauteur des objets.

A partir de l’image à 360 degrés de la voiture, on peut voir que les objets avec des hauteurs évidentes produiront une distorsion évidente ; lorsque la M1 observe l’effet du traitement des objets sur l’accessoire rotatif, on peut voir que les objets ont subi une déformation évidente.

Ce problème de distorsion n’est pas quelque chose qui ne peut être résolu et amélioré. Une solution simple consiste à placer la caméra très loin de la surface d’observation, ou à réduire relativement la portée d’observation de la caméra pour contrôler le degré de distorsion, mais cette méthode ne peut encore que l’atténuer. Mais la distorsion ne peut pas être éliminée.

Problèmes d’étalonnage et de cartographie entre le système de coordonnées de la caméra et le système de coordonnées du traitement laser :

L’image de l’objet à traiter est observée à travers la caméra et, combinée aux informations de distance collectées (se référant à la hauteur de la caméra par rapport à la surface de l’objet à traiter), les informations de relation de position entre la caméra et l’objet à traiter peuvent être déterminées. Cependant, ce que l’on s’attend à obtenir, c’est le fond relatif de l’objet à traiter. Les informations de position de la plaque de base (en outre, le système de coordonnées du point laser qui a une relation de position relativement stable avec la plaque de base) doivent être calculées sur la base de références supplémentaires.

• Par exemple, une série de points caractéristiques avec des informations de position connues sur la plaque de base peut être observée par une caméra. La caméra observe la relation entre les points caractéristiques de l’image et l’objet à traiter, puis estime la relation de position entre l’objet à traiter et les points caractéristiques, comme suit : Etant donné que la position du point caractéristique est connue, la position de l’objet à traiter peut être déduite.
• Une autre méthode nécessite que la relation de position entre la caméra et la plaque de base soit fixe et connue. Ensuite, sur la base de la relation de position de phase connue, la caméra peut également déduire la relation de position de l’objet à traiter par rapport à la plaque de base en fonction de l’image.

systèmes de coordonnées. La cohérence de la relation de cartographie entre les systèmes de coordonnées introduit souvent les liens d’erreur supplémentaires suivants :

• Erreurs de modélisation causées par une perception incorrecte de la relation de hauteur entre la surface à détecter et la caméra.
• Distorsion causée par différentes hauteurs de la surface de l’objet observé et erreur correspondant à la distorsion.
• Erreur causée par la position d’installation de la caméra ; erreur causée par la position du marqueur.

Avantages du « Pin-point Positioning™ » par rapport aux méthodes de positionnement connues

Erreur minimale

Par rapport à la méthode de cartographie visuelle, c’est-à-dire la « caméra », le « Pin-point Positioning™ » établit un système de coordonnées basé directement sur le point lumineux de traitement (tout au plus, il ne prend en compte que la cartographie de la relation de position entre le point lumineux de positionnement et le point lumineux de traitement, points lumineux qui sont également situés sur la tête laser).

Par conséquent, les erreurs générées dans chaque lien peuvent être réduites. De plus, on peut même considérer que le contrôle des erreurs de cette méthode devrait être le meilleur de toutes les méthodes.

Mesure plus intuitive et automatisée

Le « Pin-point Positioning™ » utilise une lumière rouge en croix comme solution de positionnement, de sorte que la lumière rouge en croix peut être clairement projetée dans n’importe quelle position souhaitée ; le « Pin-point Positioning™ » utilise également la puce pour réaliser des lectures et des rapports automatisés au logiciel, de sorte que l’ensemble du processus de mesure et de définition des points/lignes de référence dans le logiciel puisse être plus automatisé.

Meilleure couverture des scénarios d’utilisation

Le « Pin-point Positioning™ » complète le positionnement en temps réel des coordonnées ponctuelles du système de rail de guidage à travers la puce. Cela permet à l’utilisateur d’utiliser la méthode des coordonnées relatives avec un seuil de fonctionnement inférieur pendant le processus de positionnement, mais en même temps, ce qui est présenté dans le logiciel informatique est un canevas de système de coordonnées absolues.

 Cela résout efficacement les défauts de la méthode des coordonnées relatives dans la couverture de plusieurs éléments de traitement et de scènes de tâches de traitement répétées.

De plus, comme mentionné dans le point précédent, le « Pin-point Positioning™ » a moins (voire aucune) restrictions sur la mesure des coordonnées des points clés des éléments traités, et il n’est pas nécessaire de résoudre les problèmes de la méthode de cartographie visuelle avec les éléments présentant de sérieuses différences de hauteur (tels que les éléments dans des scénarios de traitement en rotation).

Problème de distorsion de différence haute-basse. Par conséquent, dans l’ensemble, « Pin-point Positioning™ » présente des avantages évidents en matière de couverture de scène par rapport à d’autres solutions.

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