Dispositivos médicos implantáveis feitos com solda por costura a laser, como os marca-passos, exigem soluções exclusivas para o controle do sistema de movimento, além de controle preciso da energia emitida pelo laser. Nesse caso, a principal tarefa é unir, por meio de solda por costura, as duas metades do dispositivo, obtendo uma vedação hermética confiável. Os equipamentos construídos para esse propósito geralmente possuem um suporte rotativo que segura o dispositivo implantável e aplica pressão para fixar as duas metades, e um robô cartesiano que mira o feixe de laser na costura da borda, mantendo a ortogonalidade com a costura e o estreito controle da distância de deslocamento do foco. A operação do sistema de controle de movimento coordenado de quatro eixos é aparentemente simples: basta girar o suporte rotativo e manter o feixe de laser apontado para a costura. Mas uma série de questões práticas precisam ser resolvidas.

Entre outras coisas, o contorno da costura a ser soldada geralmente não é um caminho circular simples como o das peças mostradas na figura 1. Estudando-se a cinemática do sistema de movimento necessário para se efetuar um contorno de solda típico a uma velocidade constante, verifica-se que há pontos no movimento de algumas fases que exigem, teoricamente, aceleração/desaceleração infinita. Essas fases devem inverter a direção instantaneamente, sem diminuir a velocidade. Como exemplo, veja o gráfico de aceleração polar na figura 2. Se não for adequadamente dirigido, esse movimento resulta em uma grande força reativa transmitida através da estrutura da máquina e sentida como uma forte força de impulso (solavanco) no funcionamento suave dos servos. O impulso faz com que o acessório de fixação seja flexionado ou vibre, podendo causar irregularidades no espaçamento entre os pontos da costura, frequentemente resultado em falha de hermeticidade.




No passado, uma solução típica era desacelerar toda a operação para que a força de impulso fosse fraca o suficiente para não afetar o desempenho da solda, mas isso implicava em menor taxa de produção e maior custo do produto.

Uma abordagem melhor é efetuar a soldagem do contorno com velocidade variável com "disparo baseado na posição". O sistema de movimento é configurado para minimizar a magnitude das mudanças bruscas de aceleração, desacelerando nesses pontos de inflexão quando necessário e voltando a acelerar ao longo dos segmentos favoráveis do contorno. Com o uso de um software especial para “disparar com base na posição”, torna-se simples disparar o laser, não a uma taxa de repetição constante, mas em resposta a sua posição real ao longo do contorno a qualquer momento.