Cahier des charges prototype de pilotage du système de positionnement mécanique Etude de faisabilité du module (lot 1) et du logiciel (lot 2) de pilotage
1. Dispositif Le système de positionnement SL-ST-1000 est un ensemble mécanique conçu pour permettre l interaction d un laser ultra-intense avec une surface solide à très haut taux de répétition, jusqu à plusieurs khz. Design Le système SL-ST-1000 est conçu pour rafraichir une surface solide au foyer d un laser intense, en assurant une reproductibilité parfaite tir-à-tir, en positionnant de façon précise la position de la surface en mouvement. Dans ce but, un disque poli de qualité optique est monté sur un support de cible tournant (autour de l axe normale à la surface) et se translatant (parallèlement à la surface). Cette surface est placée verticalement au foyer du laser. Pendant l interaction, la cible est tournée sur un tour complet, de façon à trace un cercle d impacts laser, puis est translatée de façon à tracer un nouveau cercle concentrique au premier. Une platine de translation additionnelle est ajoutée dans la direction normale à la surface à la cible. Figure 1 : A gauche, schéma du fonctionnement de la cible. A droite, dessin CAO du support de cible Le système comprend quatre motorisations à piloter - Un ensemble de deux actuateurs de 20 mm de course - Une platine de translation de 200 mm de course, entrainé par un moteur pas à pas sans codeur, parallèle à la surface de la cible - Une platine de translation de 25 mm de course, entrainé par un moteur pas à pas avec codeur, perpendiculaire à la surface de la cible - Un moteur de rotation (moteur brushless), avec codeur de position.
Description des différents éléments motorisés Translation transverse 1 charge centrée 5,5kg, 200 mm de course, résolution 5 µm: Table de précision Schneeberger NKL6 310 «spéciale» (rectitude <2µm), course 200 mm Moteur pas à pas Haydon Kerk classe 2 noix anti-jeu Vis à bille traversante diamètre 8mm, longueur 250 mm, pas 1mm, résolution Translation longitudinale 2 charge centrée 5kg, 30 mm de course, précision 0.5 µm: Table de précision Schneeberger NKL3 8 «spéciale» (rectitude <2µm), course 50 mm Moteur pas à pas Haydon Kerk classe 2 noix anti-jeu Vis à bille traversante diamètre 8mm, longueur 35 mm, pas 0.5mm Rotation Charge sur l axe 2kg à 40 mm, Moment d inertie 0.011 kg.m², couple du roulement 1 N.m, vitesse de rotation 0-120 tr/min Moteur couple Etel TMB 140-030 Roulement INA YRT 50 Actuateurs course 10 mm, résolution 30 nm New focus 8301-UHV
Description des different lots Lot 1 : Coffret comprenant les modules de pilotage des différents axes moteur. Ce module devra permettre d alimenter et de piloter les différents axes moteur du système de positionnement SL-ST-1000. Il comprendra : - Un module de contrôle de moteur pas à pas - Un module de contrôle de moteur pas à pas en mode micropas (1/8) - Un module de contrôle de moteur couple - Un module de contrôle deux axes de picoactuateurs - Une carte d acquisition I/O - Une carte d interface de pilotages des différents modules Lot 2 : Logiciel d interface utilisateur Le SL-ST-1000 devra être contrôlé selon deux modes de fonctionnement (par exemple présenté dans deux onglets différents: - Un contrôle indépendant de chacun des ensembles motorisés. Ce mode permettra de faire les alignements préliminaires.
o Contrôle en position des actuateurs, avec plusieurs niveaux de vitesse de déplacement o Contrôle en position de la translation transverse, avec deux niveaux de vitesse de déplacement (lente et rapide) o Contrôle en position de la translation longitudinale, avec deux niveaux de vitesse de déplacement (lente et rapide) o Contrôle en position et en vitesse du moteur de rotation - Un contrôle de la séquence de mouvement pendant l expérience. o Mise en rotation à une vitesse définie, suivie d une translation transverse d une distance définie lorsque le moteur de rotation a effectué un tour complet. La durée de cette séquence devra être contrôlable (mode séquence ou mode continu) o Les informations de position de tous les moteurs doivent être visibles en temps réel