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Ent wick lung und in dust ri el le An wen dung - Precitec Optronik

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La­ser 3/2014
Heft Nr. 3, 28. Jahr­gang, September/Oktober 2014
L
A
S
E
R
TECHNOLOGIE
F O R U M
Ti­tel­bei­trag
8Schneidkopfserie der
nächsten Generation
Strahlführung
12Scan-System lehrt
Roboter das Zielen
Lasermaterialbearbeitung
14Große Bleche
für Spezialisten
18Von der Technologieentwicklung bis zum
Produktionsanlauf
20Laser-Portal arbeitet
im Akkord
Lasermarkieren
24Dynamik und Leistung
im Fokus
32Kennzeichnung und
Bewegung
Lasermikromaterialbearbeitung
36Herstellung von
Stufenschablonen mit
Stecil-Lasern
b-Quad­rat Ver­lags GmbH & Co. KG
Marktübersicht
40Lasermaterialbearbeitung
VERLAGS GMBH&CO.KG
Ent­wick­lung und in­dust­ri­el­le An­wen­dung
titelbeitrag
Schneidkopfserie der
nächsten Generation
Dynamische Laser-Schneidmaschinen benötigen leichte und intelligente Schneidköpfe. Der neue kompakte »ProCutter« bietet auf
kleinstem Raum integrierte Sensorik, die den Schneidprozess überwacht und den Anwender mit relevanten Informationen versorgt. Der
Kopf stellt somit sicher, dass sich jedes Bauteil reproduzierbar in hoher Qualität fertigen lässt.
ine Gesamtlösung für das laserbasierte Schmelzschneiden dünner und
mittlerer Materialstärken im Wellenlängenbereich um 1 µm bietet die neue
Schneidkopf-Generation »ProCutter«.
Im Brennschnitt können auch höhere
Materialstärken mit bester Qualität
bearbeitet werden. Insbesondere bei
Flachbett- und Rohrschneidemaschinen
wird das Potenzial des neuen Schneidkopfes optimal in Produktivität umgesetzt. Dabei wurden innovative Technologien mit bewährten Konzepten vereint, um dem Kunden die bestmögliche
Performance, Flexibilität und Zuverlässigkeit zu bieten.
E
Höchste Performance
durch optimiertes Design
Bewährte Features aktueller Schneidköpfe sind in das neue Produktdesign
geflossen. Die Kombination von bewährter Technik und optimiertem Design
ermöglicht eine Bearbeitung mit einer
Laserleistung bis zu 6 kW im nahen Infrarotbereich bei gleichzeitig reduziertem Bauraum und Gewicht. Ein robustes und staubdichtes Gehäuse garantiert
eine hohe Standzeit und erlaubt externe
Achs-Beschleunigungen von bis zu 4,5 g,
so dass ein effizienZum Beitrag
ter Schneidbetrieb
möglich ist.
Dieser Titelbeitrag wurde von der
Precitec GmbH & Co. KG, Gaggenau,
Hochwertige Operstellt. Das gilt ebenfalls für das Intiken und höchste
terview mit Kurt van Collie von LVD.
Qualitätsstandards
8
bei Fertigung und Montage sorgen für
eine optimale Führung und Formung des
Laserstrahls mit hoher Fokuslagenstabilität auch bei hohen Laserleistungen.
Zudem bietet die Option »CutMonitor« die Möglichkeit, das Einstechen zu
überwachen. Damit wird sichergestellt,
dass der eigentliche Schneidprozess genau dann startet, wenn das Material
vollständig durchdrungen ist. Gleichzeitig kann Schnittabriss detektiert werden, so dass ein auftretender Fehlerfall
umgehend signalisiert wird.
Aktuelle Feldtests unter industriellen
Bedingungen bestätigen das Anforderungsprofil weltweiter Kunden hinsichtlich Gewicht, höchster Performance
und Zuverlässigkeit.
Gesteigerte Flexibilität in der
Produktion durch Zoomoptik
Durch die Flexibilität der ProCutterSchneidköpfe wird eine optimale Anpassung der Schneidkopfkonfiguration
an die Prozess-, Laser- und Maschinengegebenheiten ermöglicht. Um mit einer
Schneidkopfkonfiguration eine möglichst große Bandbreite an Blechdicken bearbeiten zu
können, bietet die
für Laserleistungen
bis 4 kW einsetzbare Variante »ProCutter Zoom« als
wesentliche Neuerung eine Zoomoptik. Damit lassen
sich Fokuslage und
Fokusdurchmesser
unabhängig voneinander variieren.
Mit der einstellbaren Vergrößerung
zwischen
1,25x
und 2,5x kann die
Flexible ProCutter-Familie: Die Fokuslage kann manuell (links) oder moto- Laserspotgröße sorisch (mitte) eingestellt werden. Fokuslage und -durchmesser lassen sich
mit der ProCutter Zoom-Variante (rechts) unabhängig voneinander variieren mit auf dem Werkstück im Prozess
und ermöglichen das Bearbeiten einer großen Bandbreite an Blechdicken.
um bis zu Faktor 2
Laser 3-2014
titelbeitrag
verändert werden. Einer hohen Varianz
in den zu bearbeitenden Blechdicken
kann so sicher und effizient begegnet
werden.
Die klassischen Varianten zum Kollimationsanschluss – gerade oder gewinkelt – sind in der neuen Produktfamilie
ebenso vertreten. Die axiale Fokuslage
kann wahlweise manuell oder motorisch in einem Bereich von bis zu
35 mm – abhängig vom Abbildungsverhältnis – eingestellt werden. Die motorische Verstellung ermöglicht einen sicheren und bedienerlosen Schneidbetrieb
und damit einen hohen Grad an Automatisierung. Diese Einstellung erfolgt
über eine Lageänderung der Kollimationslinse. Resultierend verbessert sich
die Reaktionszeit im automatisierten
Betrieb.
Mehr Zuverlässigkeit
durch neue Sensoren und
moderne Schnittstellen
Um bereits vor einem möglichen Schadensfall auftretende Störungen zu detektieren, sind unterschiedliche Sensoren im Bearbeitungskopf verbaut. Temperatur- und Streulichtsensoren geben
Laser 3-2014
des Schutzglases oder des Sensoreinsatzes. Durch entsprechend angebrachte
Drucksensoren wird zusätzlich sowohl
der Schneidgasdruck als auch der Innenraum geprüft, so dass Undichtigkeiten, beispielsweise nach einem Schutzglaswechsel, gemeldet werden. Vier
LEDs am Bearbeitungskopf signalisieren den aktuellen Zustand von Fokuslage, Temperatur, Druck und Schutzglas
und lassen auftretende Fehler sofort erkennen und direkt zuordnen.
Visualisierte
Sensorinformationen
mit Berechtigungsoption
Sensorinformationen werden einzeln visualisiert
und geben den Zustand aller überwachten Komponenten im Kopf wieder. Diese können über die
Bluetooth-Schnittstelle direkt an ein Smartphone oder Tablet-PC übertragen werden.
sowohl Auskunft über den Zustand des
gesamten Kopfes als auch über den Zustand einzelner Komponenten wie Kollimations- und Fokussieroptiken sowie
Zudem bietet die optionale BluetoothSchnittstelle die Möglichkeit, den aktuellen Systemzustand direkt am Smartphone oder Tablet-PC zu überwachen.
Sensorinformationen werden dabei einzeln visualisiert und geben den Zustand
aller überwachten Komponenten im
Kopf wieder.
Die Anzeigen umfassen unter anderem
die Temperatur von Fokus- oder Kollimierlinsen, den Druck von Schneidgas
und Spülluft sowie Informationen zur
Optik wie die aktuelle Konfiguration
oder Soll- und Ist-Positionen der Fokuslage. Abhängig von Benutzerrechten
können dabei entweder nur Sensorwerte ausgelesen oder auch Schwellwerte
gesetzt werden. Damit wird eine Kontrolle und erste Fehlerdiagnose auch aus
der Ferne ermöglicht.
Wie aus anderen Produktserien bekannt, werden auch beim ProCutter
auswechselbare
Schutzglaskassetten
verbaut, um die Standzeit der Optik zu
maximieren und bei Verschmutzung
direkt vor Ort reagieren zu können.
Insbesondere die Schutzglaskassette
unterhalb der Fokussieroptik sorgt für
die nötige Sicherheit vor Staub und Prozessspritzern und kann bei Reinigung
oder Wechsel werkzeuglos durch den
Anlagenbediener entnommen werden.
Die von Precitec bekannte Lasermatic
Abstandssensorik sorgt für eine schnelle, genaue und driftfreie Abstandsmessung unter allen Betriebsbedingungen.
Damit ist ein stabiler Schneidprozess
garantiert.
9
titelbeitrag
Ausblick
Die neue Schneidkopf-Produktreihe
bietet dem Kunden die Möglichkeit, das
Produkt zu wählen, das seinen Bedürfnissen am besten entspricht. Neben der
motorischen und der manuellen Varian-
te zur Fokuslagenverstellung kann der
Kunde bei der Zoom-Variante zusätzlich den Fokusdurchmesser unabhängig
von der Fokuslage anpassen und damit
flexibel auf Bearbeitungsanforderungen
reagieren. Sensorik zur Einstich- und
Schnittabrissüberwachung »CutMoni-
tor« in der gewinkelten Variante sowie
Interfaces zur mobilen Diagnose runden
die neue Produkt-Familie ab.
KONTAKT
Precitec GmbH & Co. KG
www.precitec.de
Hohe Dynamik, intelligente Funktionen und integrierte Service-Tools
Kurt Van Collie ist Produktmanager bei LVD
für Laserschneidmaschinen. Mit 25-jähriger
Branchenerfahrung erarbeitet er gemeinsam
mit seinen Kunden die
bestmögliche Laserschneidlösung, die den
Applikationsanforderungen optimal gerecht
wird.
Intelligenz, die den Prozess überwacht und dem Anwender relevante Informationen bietet.
Das Unternehmen LVD bietet weltweit eine komplette Reihe integrierter Produkte für die Blechbearbeitung
an. Für das fasergekoppelte Laserschneiden heißt die
Systemlösung Electra FL. Welche Produktstrategie verfolgen Sie und welche Kunden wollen Sie ansprechen?
Van Collie: Das Hauptziel der Electra FL war eine automatisierte Maschine zu bauen, die die Vorteile des
fasergekoppelten Laserschneidens voll ausschöpfen
kann. Aufgrund der extremen Maschinendynamik konzentrierten wir uns anfangs auf Kunden, die sich für
das Schneiden von dünnen Materialien mit Spitzengeschwindigkeiten interessierten. Da sich die Technologie
aber rasant weiterbewegte und höhere Laserleistungen
verfügbar wurden, können wir nun alle Materialien und
Blechdicken auf dieser Maschine schneiden.
Sie sagen, die Electra FL überzeugt durch Automation
und Dynamik. Welche Anforderung stellen Sie an die
Schneidoptik?
Van Collie: Aufgrund der Tatsache, dass wir stets hohe
Beschleunigungen beim Laserschneiden erzielen wollen, war das Gewicht des Schneidkopfes in der Tat ein
wichtiges Thema. Abgesehen davon wollten wir einen
Bearbeitungskopf mit einem hohen Grad an integrierter
10
Sie bieten Ihren Kunden einen hohen Grad an Automation. Welche Funktionen des neuen Schneidkopfes
ProCutter sind für die Automation besonders wichtig?
Van Collie: Gerade bei Anlagen, die vollautomatisiert im 24-Stunden-Betrieb ohne Bediener laufen, ist
eine integrierte Prozessüberwachung unausweichlich.
Wenn doch über Nacht ein Fehler auftritt, warnt ein
telefonscher Alarm den Maschinenbediener, um die
Maschine und damit die Produktion wieder zeitnah
zum Laufen bringen zu können.
Welches Servicekonzept verfolgt LVD?
Van Collie: Für den Schneidkopf ermöglichen wir unseren Kunden, bei Bedarf das Schutzglas zu wechseln.
Die Schutzgläser sind vor und hinter der Optik verbaut. Dadurch bleibt die Fokussierlinse geschützt und
sorgt für eine lange Lebensdauer des Schneidkopfes.
Zum Unternehmen
Die LVD Gruppe ist ein führender Hersteller einer
umfassenden Produktpalette von Werkzeugmaschinen und Softwarelösungen zur Bearbeitung von
Blech, einschließlich Laserschneidsystemen, Stanzmaschinen, Abkantpressen, Tafelscheren und Automationssystemen, integriert und unterstützt durch ihre
PC-basierende, Windows-kompatible CADMAN
Software.
Laser 3-2014
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