Hochdynamischer Faserlaser

Die Produktivität eines Lasersystems wird von Marktfaktoren beeinträchtigt, die sich seinem Einflussbereich entziehen, wie Losgröße, Häufigkeit der Produktionswechsel und die Kombination von Materialien und Blechstärken und von technologischen Faktoren, die von den Eigenschaften des Laserschneidsystems abhängen, wie der Leistungsstärke der Laserquelle, der Automatisierungsstufe und der Digitalisierung.

Der Einsatzbereich mit seiner spezifischen Zusammensetzung von Materialien, Blechstärken und Produktionsstrategien ist der Schlüsselfaktor für die Auswahl der Technologie: Vielseitig und transversal, wie es beim L3 der Fall ist oder mit hohen Dynamiken, wie beim L5.

Immer kleiner werdende Losgrößen erfordern eine schnelle Automation für zügige oder hauptzeitparallele Produktionswechsel. Salvagnini bietet eine große Bandbreite an Lösungen: Modulare und kompakte Hochleistungssysteme zur Handhabung des erhöhten Outputs, wie auch Systeme, die offen für nachfolgende Prozesse und darauf ausgerichtet sind, auf effektive Weise in den Produktionsfluss der Fabrik integriert zu werden.

Die Bandbreite an bearbeitbaren Materialstärken und die Schnittleistung hängen von der Leistungsstärke der Laserquelle ab. Um den unterschiedlichen Produktionsanforderungen gerecht zu werden, hat Salvagnini eine 6kW Laserquelle mit erhöhter Leistungsdichte und eine 10kW Laserquelle entwickelt.

Die mechanische Original-Zirkelstruktur bewegt den Laserkopf mit einer Beschleunigung von bis zu 5g ohne Verwendung linearer Motoren, was ohne Einbußen für den geringen Energieverbrauch zu einer zusätzlichen Steigerung der Produktivität des Systems beiträgt. 

Effizienz und Produktivität werden durch Vermeidung von Maschinenstillstandzeiten, durch Prozessoptimierung und Vereinfachung des Steuersystems erreicht: Diese Ziele können mit digitalen Lösungen verwirklicht werden, welche die Arbeit des Bedieners unterstützen, und der OPS-Prozesssoftware, die mit dem ERP Informationen in Echtzeit austauscht und den Produktionsfluss entsprechend angleicht.

Die Produktivität eines Lasers erhöhen heißt, Effizienz für den gesamten Prozess garantieren. Die Salvagnini-Formel kombiniert die Leistungsstärke der Laserquelle mit im L5 integrierten Lösungen und intelligenten Sensoren, Automation vor und nach der Schneidbearbeitung und Digitalisierung. Das Ergebnis? Gesteigerte Leistung und ein optimierter Produktionsprozess.

L5 ist mit einem von Salvagnini entworfenen einzigen Laserkopf ausgestattet, der in der Lage ist, alle zulässigen Materialien und Stärken zu schneiden. Er ist auf einer Zirkelstruktur aus Kohlefaser mit modernster Kinematik montiert, die den Kopf auf der XY-Ebene mit Dynamiken von bis zu 5 g bei kurzen Bewegungen bewegt. Er ist mit dem patentierten DRY-COOLING-System für eine aktive Kontrolle der Temperatur der Linse versehen. Seine Prozesssensoren kontrollieren den Einstechvorgang und passen ihn in Echtzeit an, sie überwachen den Schneidprozess, stoppen diesen, falls Schneidverluste erfasst werden, um ihn dann mit entsprechend korrigierten Parametern wieder neu zu starten. Die in die proprietäre Steuerung integrierte TRADJUST-Funktion gewährleistet die automatische Modulation der Parameter entsprechend den Bewegungsbahnen, wodurch das System noch leichter zu bedienen ist.

Der Markt fordert innovative Systeme mit hoher Leistungsstärke, die automatisiert und gleichzeitig einfach zu bedienen, steuern und warten sind. L5 ist ein agiler Laser: Die proprietären Funktionen, die Multi-Task Mensch-Maschine-Schnittstelle und das System für maschinelles Sehen ermöglichen dem Bediener, Probleme seiner täglichen Arbeit mühelos zu lösen. Die Softwarelösungen von Salvagnini verbinden den Laser effizient mit dem ERP der Fabrik und anderen nachfolgenden Bearbeitungstechnologien und gewährleisten so die Rückverfolgbarkeit der Teile, sie unterstützen den Bediener bei deren Sortierung und liefern der Produktionsleitung - egal ob sie aus Personen besteht oder virtuell ist - einen Fortschrittsbericht in Echtzeit.

Die im L5 integrierten Systeme für maschinelles Sehen vereinfachen eine Reihe von Tätigkeiten, die Zeit kosten, zu Fehlern führen und Ausschuss verursachen können. Es sind einfache Lösungen, die die Flexibilität des Systems erhöhen und den Einsatzbereich erweitern. AVS macht Laserschneiden zu einer auf das Stanzen folgende Bearbeitungsstation und gewährleistet höchste Präzision für die geschnittenen Teile. SVS kann Ausschuss und Resttafeln recyceln, um auf dringende Anfragen zu reagieren oder um bei nachfolgenden Bearbeitungen entstandenen Ausschuss zu ersetzen. NVS überprüft, ob der Laserstrahl zentriert ist, nutzt die durch maschinelles Lernen gewonnenen Algorithmen zur Überwachung des Zustands der Düsen und reduziert Ausschuss.

Eigentlich ein perfektes Paar: Die Digitalisierung hat die Entwicklung von einfachen Lösungen ermöglicht, die einige herkömmliche Verfahren in intelligente Produktionsflüsse gewandelt haben. OPS, die modulare Software zur Produktionsverwaltung, erhält in Echtzeit die Produktionsliste vom ERP/MRP der Fabrik und unterstützt die Programmiervorgänge durch Definieren von Prioritäten, Regeln und Algorithmen. OPS hilft also, den Prozess zu automatisieren, indem es dem System Intelligenz verleiht. Zu den OPS-Anwendungen zur Vereinfachung des Anlagenmanagements gehört auch der PDD-Bildschirm, der den Bediener bei der manuellen Teiletrennung und Sortierung unterstützt, und der LPG-Laserpointer, der ihn für die Entnahmesequenz anleitet.

Die Herausforderungen liegen insbesondere in der Gewinnung von Autonomie und Effizienz. Die Automatisierung der Be-, Entlade- und Sortiertätigkeiten gewährleistet eine verbesserte Leistung des Laserschneidsystems und bietet Vorteile für den gesamten Produktionsprozess. Der Einsatz einer einfachen und schnellen Bürosoftware verringert das Risiko, dass die Programmierung einen Flaschenhals für die Produktion bildet. Die Integration von ERP/MRP und der Prozesssoftware zur Produktionsverwaltung automatisiert die Weitergabe von Informationen und hilft, eine schlanke, fehlerfreie Produktionsumgebung zu schaffen.

Automation spielt eine immer wichtigere Rolle: Die Hochleistungs-Lasersysteme erfordern ebenso leistungsstarke Be-, Entlade- und Sortiervorrichtungen. Diese Lösungen gewährleisten nicht nur eine höhere Effizienz und Autonomie der Systeme, mit denen sie verbunden sind, sondern reduzieren auch die Arbeitskosten und die Amortisierungszeiten.

Die von LINKS, der IoT-Lösung von Salvagnini, gewonnenen Daten zeigen, dass die Effizienz eines Stand-Alone-Lasersystems üblicherweise nicht mehr als 60% erreicht. Dieser Parameter ändert sich mit der Konfiguration: Systeme mit Automation verfügen über durchschnittliche Effizienzwerte, die sehr viel höher sind und mit horizontalen Be-, Entlade- und Sortierlösungen 80% erreichen und sogar 90%, wenn wir das LTWS-Lager miteinbeziehen.

Die kleinste Automatisierungsstufe für einen L5-Laser ist die CPE-Vorrichtung, ein ultraschneller elektrischer Palettenwechsler. Das zu bearbeitende Material wird immer oberhalb des bereits geschnittenen Materials befördert, so wird vermieden, dass Abfälle der vorangegangenen Bearbeitung auf das Blech gelangen. Durch die Integration mit Automationssystemen können die hohen Dynamiken des Zirkels voll ausgenutzt werden, so dass eine extrem hohe Produktivität und Prozesseffizienz erzielt und bei mannlosem Betrieb hohe Zuverlässigkeit garantiert werden kann.

Das LTWS-Lager verfügt über automatisierte Be- und Entladevorgänge, einem Schlüsselfaktor zur Erhöhung der Autonomie des Laserschneidsystems. Er gewährleistet die ständige Verfügbarkeit der verschiedenen Materialien und Stärken für Just-in-Time-Produktionen, wodurch Wartezeiten für die Bereitstellung von Blech und die Abhängigkeit vom Bediener reduziert werden. In Kontexten, die sich durch kleine Stückzahlen und rasche Produktionswechsel auszeichnen, ist der LTWS eine gewinnbringende Lösung.

Das LTWS-Lager erzielt sogar noch bessere Leistungen, wenn es mit einer Sortiervorrichtung ausgestattet ist: mit dem automatischen MCU oder dem manuellen TN. Das Lager verwaltet verschiedene Materialien, Stärken und Größen, reduziert Wartezeiten und erledigt Be- und Entladung extrem schnell: in nur 50 Sekunden. Sobald die Belade-Systempaletten geleert worden sind, kann die Lagerverwaltungssoftware STORE sie als verfügbar für die Stapelung von geschnittenem Material erfassen, was die Betriebsautonomie beträchtlich erhöht.