LaboFlex Pro: de wereld van 3D prototyping

De Colinbus LaboFlex is de eerste machine op de markt die zowel hoog precisie printplaten kan produceren als volwaardige 3D modellen. Met zijn onvoorstelbare resolutie van 0,23 µm, de hoge werksnelheid en de micron nauwkeurige spil, is deze machine een uniek product.

Dit is een echte “In-house Prototyping” machine, niet alleen de printplaat maar het volledige apparaat kan op deze machine gebouwd worden. Het is dus het ideale toestel voor elk ontwikkel- en designlabo.

Maak een volledig prototype in uw eigen labo!

Over de ganse wereld houden miljoenen ontwerpers zich bezig met de ontwikkeling van nieuwe producten. Het gaat meestal over een behuizing waarin elektronica en mechanica componenten zijn samen gebracht. Voor elk van die onderdelen is het ontwikkellabo afhankelijk van toeleveranciers. Vaak zijn lange wachttijden, verkeerde leveringen en dure rekeningen de grootste frustratie. De doorlooptijd van een dergelijk product bedraagt dan ook meerdere maanden en soms wel meer dan een jaar.

De Colinbus LaboFlex is in staat precisie onderdelen, 3D modellen en printplaten te vervaardigen op één en dezelfde machine. Men kan dus een volledig prototype bouwen zonder beroep te doen op derden. Hierdoor kan de doorlooptijd worden terug gebracht naar enkele dagen.

Bijzondere eigenschappen

• Unieke controller voor zowel 3D modelling als printfrezen

  De LaboFlex machines zijn noodgedwongen uitgerust met de “state of the art” elektronica. Voor het vervaardigen van UFP printplaten is al veel rekenkracht nodig maar voor een combinatie met 3D modelling was alleen het beste goed genoeg. De “embedded software” vroeg jaren ontwikkeling maar is vandaag uniek op de markt

• Verhoogde Z-as en afneembare graveerkop

  Bij de LaboFlex is de Z-as verhoogd naar 70mm. Dat is hoog genoeg voor het maken van 3D modellen en nog stabiel genoeg voor het maken van uiterst fijne printplaten. De graveerkop kan op een eenvoudige manier verwijderd worden zodat men snel kan wisselen tussen de verschillende taken.

• Zero backlash !

  De betere freesmachines worden aangedreven door heel nauwkeurige kogelomloop moeren. Maar voor het frezen van perfecte printplaatjes is dat niet voldoende. Deze kogelomloop moeren hebben namelijk een µm kleine speling en dat is ontoelaatbaar bij het frezen van FP printplaten. Daarom zijn alle Colinbus CPR en LaboFlex machines uitgerust met een gepatenteerde aandrijving.

• Vlakgefreesde T-groef tafel.

  Voor het vervaardigen van hoogwaardige 3D modellen is het essentieel dat het werkstuk stevig vast staat. De LaboFlex machine is dan ook uitgerust met een vlakgefreesde T-groef tafel. Optioneel verkrijgbare hulpstukken kunnen op de tafel gemonteerd worden. Voor het vervaardigen van dubbelzijdige printplaten zit in de tafel een verschuifbare spiegellijn ingebouwd. Op deze manier kunnen printplaten eenvoudig en heel nauwkeurig worden omgedraaid.”.

• µm nauwkeurige freesdiepte instelling

  Bij het graveren van fijne lettertjes is een nauwkeurige diepte instelling belangrijk, maar bij het frezen van printplaten is het onontbeerlijk. Voor een perfect resultaat dient de freeskop de oppervlakte van het materiaal te volgen en moet de freesdiepte op µm niveau instelbaar zijn. Colinbus ontwikkelde een aangedreven Z-as die hier volledig aan voldoet en die bovendien voorzien is van een cycloon stofafzuiging.

• 60.000 RPM hoog precisie spindel motor

  Belangrijker dan het hoge toerental is de nauwkeurigheid van de freesmotor. Bij het frezen van 80µm brede isolatie spoortjes geeft de minste speling op de spindel-as onaanvaardbare resultaten. Daarom gebruikt Colinbus spindel motoren met speciaal geselecteerde ceramische lagers. De manuele motoren zijn voorzien van een handige drukknop voor het eenvoudig wisselen van gereedschap.

• De beste software op de markt!

  Bij de LaboFlex worden drie software pakketten geleverd, ColiDrive als user interface om de machine te bedienen, ColiLiner voor het maken van printplaten en een professioneel 3D CAM pakket. Dankzij deze software pakketten is de bediening van een LaboFlex machine extreem simpel, geen gegoochel met CNC code maar een duidelijk visuele omgeving waarin alles intuïtief wordt voorberijd en uitgevoerd.

Speciale uitvoeringen

De LaboFlex machines zijn ook verkrijgbaar in een zwaardere uitvoering. Dezelfde precisie maar met een zwaardere spindel en aandrijfmotoren

Het volledige proces van CAD tekening tot afgewerkt prototype

De printplaat en behuizing wordt in een CAD pakket getekend, vervolgens worden in een CAM pakket alle freesbanen gegenereerd. De LaboFlex maakt zowel de behuizing, eventueel de andere mechanische onderdelen en de printplaat. De printplaat wordt bestukt, de behuizing gespoten en alles wordt samengebouwd. Het eerste echte prototype is klaar en kan naar de verschillende afdelingen voor goedkeuring. Dit ganse project kan klaar zijn binnen enkele dagen waar het bij externe leveranciers maanden zou duren.

Software: gebruiksvriendelijkheid en kracht

De Laboflex machine worden geleverd met drie krachtige software pakketten, ColiDrive, ColiLiner en een CAM pakket voor 3D modeling. Deze vormen samen een geïntegreerd geheel en maken van de LaboFlex een krachig gereedschap voor gelijk welk ontwerp labo.

ColiDrive is de Colinbus “user interface”. Dankzij deze software is het werken met een Colinbus machine eenvoudig. Dit intuïtief gereedschap stelt u in staat een machine te bedienen zonder op de hoogte te zijn van G-code of enige andere vorm van machine abracadabra. Het plaatsen van het te bewerken materiaal, het inladen en positioneren van de tekening, het gebeurd allemaal op een visuele manier. Het enige wat u nog te doen staat is de starknop indrukken.

Maar ook professionele operatoren werken graag met ColiDrive. Men kan namelijk net zo goed werken door het rechtstreeks invoeren van code, of beiden combineren. Dat maakt dat er zo goed als geen beperkingen zijn en dat mensen uit gelijk welke sector zich comfortabel voelen.

Met ColiDrive kan men veel meer dan alleen maar tekeningen inladen en de machine besturen. Zo kan men vormen frezen of gaten boren zonder gebruik te maken van een CAM pakket of zonder een regel code te schrijven. De krachtige database zorgt voor de integratie van alle pakketten binnen de groep en houdt de slijtage van het gereedschap bij. De project verkenner houdt alle informatie bij van een ingeladen bestand zodat men altijd weet welke bewerkingen zijn uitgevoerd.

Wat kan ColiDrive nog meer:

• Importeren van G-code met automatische detectie van positieve of negatieve coördinaten.
• Rechtstreekse ingaven van alle “True Type Fonts” die op de computer aanwezig zijn en die zonder tussenkomst van een CAM pakket kunnen gevreesd worden.
• Visualisatie van de bewerking met kleurverandering volgens de freesdiepte
• Bewerkingen kunnen gelijk waar en wanneer onderbroken worden waarna men een andere opdracht kan uitvoeren en weer verder kan gaan.
• Een geïntegreerde obstakel database waar gelijk welke vorm gelijk waar op de machine kan worden gezet (het creëren van een beschermd gebied).
• Tientallen optimalisatie functies die de bewerking drastisch versnellen
• Support op afstand van de software en van de machine. Gedaan met lange telefoon gesprekken of het sturen van meerdere mails.

Uniek op de wereldmarkt

ColiLiner is een van de krachtigste contourgenerators op de markt. Het ontwerp dat u in uw favoriete tekenpakket maakt, wordt ingeladen en op het scherm gebracht. Het uitlijnen van de verschillende lagen gebeurt volledig automatisch.

Geen beperkingen

In tegenstelling tot andere pakketten kan ColiLiner heel complexe printen (al of niet met grote kopervlakken) verwerken. Het pakket kan de bekende bestandsformaten waaronder Gerber(X) en Excellon probleemloos inlezen. Banen en eilanden kunnen op verschillende manieren geïsoleerd worden. Edit mogelijkheden, step-en-repeat, spiegelen, roteren en vele andere mogelijkheden behoren tot de standaard mogelijkheden

CAM station

ColiLiner is meer dan een contour generator, het is een gesofistikeerd CAM station. Men kan de geïmporteerde design volledig aanpassen. Zo kan men bijvoorbeeld baan breedtes of isolatie afstanden veranderen en eilanden of gaten vergroten en verkleinen.

CAD module

Simpele printplaten of frontpanelen kunnen in ColiLiner getekend worden. Deze optie is zeer gewaardeerd voor het tekenen van hoog frequent circuits. ColiLiner werkt met True Type Fonts wat krachtige graveermogelijkheden biedt.

Design Rule Check

Een krachtige “Design Rule Check” geeft zekerheid over de bewerkbaarheid en het database management geeft een volledige controle over gereedschap en parameters. Het bestand dat naar de machine wordt gestuurd bevat alle informatie voor zelfstandige bewerking. Extra machine settings zijn overbodig.

Algemeen overzicht

• Imports
  • Gerber RS274X & Gerber 274D
    • Negative polarity plot files
    • Polygon definition
    • Full macro support
  • HPGL
  • Excellon 1 & 2, simple and extended version
• Exports
  • Colinbus Binary Format (BFF)
  • ISO G-code
  • 274NGC G-code
  • HPGL
• General Features
  • Design rule check for any tool
  • Up to 4 different tool types for insulation and copper removal
  • Full featured, unlimited tool database
    • User can own tools
    • Tool life monitoring
    • Tool preview
  • 2 different tool types for board cutting
  • Multiple contouring modes
    • Smart contouring - uses most suitable tools for fastest processing time
    • Contour smoothing
    • Seperate settings for insulation thickness with smaller tools
    • Adjustable overlap of tool paths
    • Remove all copper on negative polarity plots
    • User defined step for contouring pads multiple times
  • Tool path optimization
  • Multiple modes for copper removal
    • parallel
    • Expanded
    • Mixed
    • Meander
  • Supports plated and non plated holes
  • Quick change of aperture and drill sizes (individual objects or groups)
  • Editing features
    • Creating
      • Lines
      • Polygons (Filled and empty)
      • Polylines
    • Delete
    • Copy
    • Move
    • Rotate
    • Mirror
    • Scale
    • Step and repeat
    • Supports all true type fonts and has a special
      vector font
    • All these features applies for all layers, also
      contour layers
  • Measuring tool for point to point measuring
  • Can transfer elements between layers
  • User defined copper removal area
    • Whole board
    • Rectangle area(s)
    • Circle area(s)
    • Polygon area(s)
  • Separated layer contouring or All-at-once contouring
  • Any object on screen can be milled on line or around
  • Text can be milled on line or around
  • Monochrome and color printing support
  • Can highlight pads
  • Toggle modes for showing contours and/or tracks in
    true size or as hairlines
  • Can work in Inches or in Millimeters
  • Quick features to align misaligned layers, can align
    layers to:
    • Pad center
    • Object center
    • Element boundary
    • Element center

General

The purpose of ColiCAM software package is to calculate and generate toolpaths for machining of various objects on milling machines.

Source data for calculation and generation of toolpaths are drawings of objects to be machined. These drawings are usually created with help of various CAD software packages. One of such packages is AutoCAD from Autodesk. For farther processing by ColiCAM, the completed drawings have to be exported to a disk file in one of supported data formats. The task of exporting graphics of the drawing is usually a part of CAD software.

Current version of ColiCAM may import drawing images in following formats

• Autodesk Drawing Exchange Format (DXF)
• Hewlett Packard Graphic Language (HP-GL)

The procedure for generating of complete machining program consists of following steps:

• Import of drawing image in one of supported formats (DXF or HP-GL)
• Optional editing of imported drawing − for example it may necessary to remove redundant graphical elements or interactively close selected open shapes
• Setting up general parameters like stock dimensions, preferred origin of coordinates and eventually default machining parameters
• Creating machining geometries by selecting shapes from imported drawing
• Defining toolpaths by selecting required tools from Tool Database
• Applying machining strategies and setting up individual machining parameters for each defined toolpath
• Ordering program to calculate trajectories for defined toolpath
• Output (to a disk file) of resulting machining program in the format accepted by milling machine

Current version of ColiCAM may output machining programs in one of following formats:

• Generic
• RS274GC G-CODE
• Basic ISO CNC code
• Hewlett Packard Graphic Language (HP-GL)

Project database

ColiCAM stores all information about machined object in project database that at any stage can be saved to disk file. Internal precision (minimal unit) of the database is 1/100000 mm. Coordinates and sizes are stored with this precision. Angular values are stored with precision of 1/1000 degree. The software can process drawings with maximal size of 4400 by 4400 millimeters.

Project Database consists of imported drawing, selected geometries and calculated toolpaths trajectories. This information is presented graphically on computer screen. Project Database includes also numerical data. These data are several types of parameters that are set while preparing machining program for output. Current parameters’ settings are presented (and may be at any timed modified) in tabular form on various pop-up dialogs.

Diagram below presents the structure of ColiCAM project database:

Machining strategies

Algorithms applied to calculation of toolpath trajectories depend on topology of shapes transferred to geometry and selected machining strategy.

Following machining strategies are available in ColiCAM:

• FACE − used to take out material to specified depth over whole surface of the stock.

• PARALLEL − used to take out material to specified depth within boundaries of closed shapes or between boundaries of the stock and boundaries of closed shape inside the stock. This strategy is always combined with PROFILE as then next step in order to finish outline of the take-out.

• SPIRAL − used to take out material to specified depth within boundaries of closed shapes. Toolpath trajectory for this strategy is calculated is such way that finishing outlines with PROFILE is not necessary.

• PROFILE − used to cut out outline of closed shapes internally or externally.

• SLOT − to cut along outlines of shapes (closed and open) with or without offset of ½ of tool diameter.

• STROKE FILL − used for taking out material in parallel strokes within boundaries of closed shapes. This strategy is usually applied for machining shapes constructed as strips.

• DRILL − drilling holes

Editing function

Imported drawings are not always suitable for extracting geometries for machining. To solve that problem ColiCAM provides a set of advanced features that allow editing imported drawings. Editing functions tools enable to relocate and transform shapes. There are also functions for constructing shapes for machining from elements of other shapes. Apart from operating on imported shapes, new shapes may be manually added to drawings.

Editing functions can be therefore treated as simple CAD system integrated within ColiCAM. Using these functions the user can actually create drawings of object to be machined directly in ColiCAM, without necessity to import drawings generated by other CAD packages.

Documenting features

Saved to disk project database and generated machining programs are not the only outputs from ColiCAM. Working session may be documented in other three different ways:

• Contents of graphic screen may at any time copied to Clipboard and then pasted as bitmap to other documents
• Project may be printed in any scale on a color or black & white printer
• Build up of machining programs may be stored in plain text file and presented in Notepad