Laser fibre à dynamique élevée

La productivité d’un laser est affectée par des facteurs de marché, c’est-à-dire tout ce que le système ne peut pas contrôler, comme la taille des lots, la fréquence des changements de production et le mélange de matériaux/épaisseurs, ainsi que par des facteurs technologiques, qui sont liés aux caractéristiques du système de découpe, tels que la puissance de la source, le niveau d’automatisation et de numérisation.

Le champ d’application, avec sa combinaison spéciale de matériaux, d’épaisseurs et de stratégies de production, est le facteur clé dans le choix des technologies: polyvalent et transversal, comme le cas du L3, ou à haute dynamique, comme le L5.

Des tailles de lots de plus en plus petits nécessitent une automatisation rapide pour des changements de production véloces ou en temps masqué. Salvagnini propose une large gamme de solutions: des systèmes à hautes performances, à la fois modulaires et compacts, pour une meilleure gestion de la sortie, ainsi que des systèmes s’ouvrant sur des processus en aval et conçus pour être intégrés de façon efficace dans le flux de production de l’usine.

La gamme d’épaisseurs usinables et la performance de découpe dépendent de la puissance de la source. Pour répondre à différents besoins de production, Salvagnini a introduit une source 6kW à haute densité de puissance et une source 10kW.

Le compas, système mécanique original, déplace la tête laser avec des accélérations pouvant atteindre 5g, sans besoin de moteurs linéaires. Il contribue en cela à accroître la productivité du système, tout en maintenant une consommation réduite. 

L’efficacité et la productivité se concrétisent par l’élimination des temps d'arrêt, l’optimisation du processus et la simplification du système de contrôle : ces objectifs peuvent être atteints grâce à des solutions numériques, qui aident l’opérateur dans son travail, et au logiciel de processus OPS qui gère l’échange d'informations avec l’ERP (progiciel de gestion intégré) en temps réel et équilibre le flux de production.

Augmenter la productivité d’un laser signifie garantir son efficacité tout au long du processus. La formule de Salvagnini associe la puissance de la source à des capteurs intelligents et des solutions intégrées au laser L5, à l'automatisation en amont et en aval du processus de découpe et à la numérisation. Le résultat ? Des performances supérieures et un processus de production optimisé.

Le L5 est équipé d’une seule tête laser, conçue par Salvagnini, utilisée à découper tous les matériaux et épaisseurs autorisées. Elle est montée sur un système de compas en fibre de carbone à la cinématique sophistiquée, qui déplace la tête sur le plan XY avec une dynamique allant jusqu’à 5g sur les mouvements courts. Il est équipé du système breveté DRY-COOLING, utilisé pour contrôler activement la température de l’optique. Ses capteurs contrôlent et adaptent le perçage en temps réel, surveillent toute perte de découpe, arrêtent le processus et le redémarrent avec des paramètres dûment rectifiés. Incorporée à la commande propriétaire, la fonction TRADJUST assure une modulation automatique des paramètres selon les trajectoires facilitant ainsi l’utilisation du système.

Le marché demande des systèmes de pointe avec de hautes performances, qui sont automatisés en vue de la facilité d’emploi, de gestion et de maintenance. Le L5 est un laser agile : les fonctions propriétaires, l'interface homme-machine multitâche et les systèmes de vision artificielle aident les opérateurs à résoudre en un clin d'œil les problèmes liés à leur travail quotidien. Les solutions logicielles de Salvagnini connectent efficacement le laser à l’ERP de l’usine et à d’autres technologies en aval : de ce fait, la traçabilité des pièces est garantie, l’opérateur est aidé dans son travail de tri et de rétroaction progressive en temps réel à la gestion de la production, qu’elle soit humaine ou virtuelle.

Les systèmes de vision artificielle implémentés sur le L5 simplifient les tâches qui prennent du temps ou génèrent des erreurs et des rebuts. Ce sont des solutions simples qui augmentent la flexibilité du système et élargissent son champ d’application. AVS transforme la découpe laser en une station de poinçonnage en aval, ce qui signifie une précision maximale des pièces découpées. SVS récupère les chutes et les restes de tôles, en répondant aux besoins urgents ou en remplaçant tout rebut dans les usinages en aval. NVS contrôle le centrage du faisceau laser et utilise les algorithmes d'apprentissage machine pour surveiller l’état de la buse et réduire les rebuts.

C’est la combinaison parfaite: la numérisation a conduit au développement de solutions simples, qui ont transformé plusieurs processus traditionnels en flux de production intelligents. OPS, le logiciel modulaire de gestion de la production, reçoit la liste de production de l’ERP/MRP (planification des ressources/planification des besoins en capacités) de l’usine en temps réel et aident aux activités de programmation, définissant les priorités, les règles et les algorithmes. OPS participe par conséquent à l’automatisation du processus en dotant le système d’intelligence. Les applications OPS pour simplifier la gestion de l’atelier comprennent le PDD, qui épaule l’opérateur via l’écran pour une séparation et un tri manuel des pièces et le LPG, qui guide l’opérateur au laser dans la séquence de prélèvement.

Ces enjeux concernent notamment la récupération de l'autonomie et du rendement. L'automatisation des opérations de chargement/déchargement/tri garantit une meilleure performance du système de découpe et procure des avantages à toute la chaîne de fabrication. Implémenter un logiciel de bureau simple et rapide réduit le risque de transformer la programmation en un frein de la production. L'intégration de l’ERP/MRP et du logiciel de gestion de la production automatise la distribution de l'information et aide à créer un environnement de production allégé et à l’abri des erreurs.

L’automatisation joue un rôle de plus en plus important : les systèmes laser les plus performants nécessitent des dispositifs de chargement/déchargement/tri tout aussi performants. Ces solutions garantissent non seulement une efficacité et une autonomie accrues pour les systèmes qu'elles desservent, mais elles réduisent également l’impact des coûts du personnel et le temps de retour sur investissement.

Les données de LINKS, la solution IdO de Salvagnini, montrent que l’efficacité d’un système laser indépendant ne dépasse généralement pas 60%. Ce paramètre varie en fonction de la configuration : des systèmes dotés d’automatisation ont des valeurs de rendement moyennes nettement plus élevées, atteignant 80% pour les solutions de chargement/déchargement horizontales et jusqu’à 90% dans le cas du magasin LTWS.

Le niveau minimum d'automatisation pour le laser L5 est le dispositif CPE, le changeur de palettes électrique ultra rapide. La matière première à usiner passe toujours au-dessus du matériau qui a été découpé, en évitant que toute chute d’un usinage précédent ne se dépose sur la tôle. L'intégration dans des systèmes d’automatisation aide à exploiter pleinement la dynamique élevée du compas pour atteindre une productivité extrême, un rendement du processus hors du commun et une fiabilité importante dans des tâches totalement automatisées.

Le magasin LTWS dispose d’un chargement/déchargement automatique, un facteur favorable à l’augmentation de l’autonomie du système de découpe. Il garantit la disponibilité de différents matériaux et épaisseurs pour un usinage en production juste à temps, une réduction des temps d'attente pour l’approvisionnement en tôles et une baisse de la dépendance de l’opérateur. Dans les contextes caractérisés par de faibles volumes et des changements rapides de production, LTWS est un choix gagnant.

Le magasin LTWS offre des performances encore meilleures lorsqu’il est équipé d'un dispositif de tri : le MCU automatique ou le TN manuel. Le magasin gère différents matériaux, épaisseurs et tailles, en réduisant les temps d'attente et en passant à la vitesse supérieure dans le chargement/déchargement : 50 secondes suffisent. STORE, le logiciel de contrôle du magasin est capable d’identifier les plateaux de chargement vides en tant que plateaux sur lesquels empiler la matière usinée, en augmentant ainsi l’autonomie opérationnelle.