Salvagnini L3: Adaptive Faserlaser mit hoher Dynamik

Die Faserlaserschneidmaschine L5 ist ein leistungsstarkes hochdynamisches System für mittlere und dünne Materialstärken.

Das Anwendungsverhältnis von L3 und L5 variiert entsprechend dem Industriesektor der Kunden. „Jedoch können wir besonders für L5 einen interessanten Trend feststellen. Der Einsatz von relativ geringen Leistungsstärken, besonders in jenen Sektoren, in denen vorrangig dünne Materialien verwendet werden, zeigt, dass höhere Leistungen nicht immer die beste Antwort sind. Und es ist besonders interessant, dass dies auch von den Kunden selbst bestätigt wird, wenn diese nach der optimalen Lösung für ihre Anforderungen suchen“, erläutert David Mörtenböck, Verkauf Österreich bei Salvagnini.

Trotzdem hat Salvagnini auch die Erweiterung des Angebotsspektrums von Leistungsstärken nicht vernachlässigt und zunächst eine 6-kW-Laserquelle mit erhöhter Leistungsdichte und dann eine 10-kW-Laserquelle entwickelt. Von dieser Erweiterung profitiert das L5-Modell: Seine hohe Dynamik kann die durch leistungsstärkere Laserquellen erzielte Schnittgeschwindigkeit noch weiter verbessern. Noch dazu verfügen seit Anfang 2021 beide Produktlinien über höhere XY-Positioniergeschwindigkeiten.

Das NVS (Nozzle Vision System) prüft die Zentrierung des Laserstrahls sowie den Zustand der Strahldüse und behebt verschiedene Ungenauigkeiten automatisch.

Fokus auf drei wichtige Trends

Sowohl L3 als auch L5 sind auf dem Markt konsolidierte Systeme und werden gemäß der Tradition von Salvagnini ständig mit neuen Hard- und Softwarelösungen optimiert. „Dabei haben wir uns auf die drei wichtigsten Trends fokussiert“, betont Mörtenböck. „Der erste Trend liegt in der Vereinfachung durch die Entwicklung von einfach zu handhabenden Lösungen. Diese Kategorie beinhaltet zum Beispiel eine Reihe von Systemen für maschinelles Sehen, einschließlich des kürzlich eingeführten NVS-Systems. Der zweite Bereich betrifft die Automatisierung, die dazu beiträgt, eine hohe Effizienz zu erzielen. Der dritte Trend betrifft die Prozessoptimierung und damit die umfassende Verbesserung der innerbetrieblichen Abläufe durch Digitalisierung und OPS, die modulare Produktionsmanagementsoftware.“

Problemlösung durch maschinelles Sehen

Seit einiger Zeit entwickelt und realisiert Salvagnini für seine Systeme Anwendungen für maschinelles Sehen, die den Bedienern ermöglichen, die alltäglichen Probleme bei ihrer Arbeit mühelos zu lösen. Diese schlanken Lösungen bieten den Vorteil einer erhöhten Flexibilität und erweitern den Bereich der Laserschneidanwendungen. „Wir haben das AVS-System eingeführt, um Blechtafeln schneller zu zentrieren und die Zentrierung auch auf Teilen zu ermöglichen, die bereits gestanzt oder vorgelocht wurden“, so Mörtenböck. „Durch AVS kann das Laserschneidsystem eine Bearbeitungsstation werden, die der Stanzerei nachgeordnet ist. Dann haben wir uns auf das SVS-System konzentriert.“

Die Abkürzung SVS steht für Sheet-Scrap Vision System und hilft, Verschnittreste von Blechtafeln wiederzuverwenden – also die Abfälle aus vorangehenden Verarbeitungen, die nicht entsorgt, sondern häufig für Muster oder zur Herstellung von dringenden Teilen in verschiedenen Größen, für Einzelchargen und zum Ersatz für Ausschuss aus anderen Bearbeitungen nach dem Schneiden verwendet werden. Das SVS-System erstellt direkt auf der Maschine ein DXF, das als Startformat für die rasche, einfache und fehlerfreie Verschachtelung von neu zu schneidenden Teilen verwendet wird. Das SVS wird in Kombination mit Streamlaser, der On-Board-Version von Salvagnini CAM, in der Maschine integriert geliefert.

Das SVS-System ist in zwei Ausführungen erhältlich. SVS1 verfügt über eine Einzelkamera, welche die Verschnittreste in einem Arbeitsbereich von 1.600 x 1.500 mm erfasst. SVS2 dagegen ist mit zwei Kameras ausgestattet und verfügt über einen größeren Arbeitsbereich von 3.000 x 1.500 mm. Die neueste Innovation ist NVS, dass für Nozzle Vision System steht. „Das NVS prüft die Zentrierung des Laserstrahls sowie den Zustand der Strahldüse und behebt verschiedene Ungenauigkeiten auf äußerst rasche und intuitive Weise. Durch die Anwendung der durch maschinelles Lernen gewonnenen Algorithmen kann das System helfen, Lösungen zur Reduzierung von Abfall zu erarbeiten“, verdeutlicht Mörtenböck.

Automatisierung erhöht Effizienz

In der Welt des Laserschneidens spielt die Automatisierung eine immer wichtigere Rolle. Die derart hohen Schnittgeschwindigkeiten von heute haben das Augenmerk vieler Unternehmen im Blechbearbeitungsbereich auf die Phasen unmittelbar vor und nach dem eigentlichen Schneidvorgang gelenkt – nämlich auf die Be- und Entladevorgänge, die häufig das Risiko von Engpässen in sich bergen. „Entscheidend ist dabei allerdings, die Effizienz des gesamten Produktionsprozesses genau zu betrachten“, so Mörtenböck.

Denn Systemkonfigurationen können eine entscheidende Auswirkung auf die Gesamteffizienz haben. „Mit LINKS, unserer IoT-Lösung, die kontinuierlich die Daten von verknüpften Systemen weltweit überwacht, haben wir die Effizienz der Konfigurationen erfasst und eine Vielzahl von relevanten Variablen wie Art und Gewicht des verwendeten Blechs, die Materialhandhabung und Wartezeiten analysiert. Die Ergebnisse dieser Studie sind erstaunlich: Während Stand-alone-Lösungen eine durchschnittliche Effizienz von rund 60 % aufweisen, verfügten automatisierte Systeme über einen Effizienzwert von bis zu 90 %, wenn wir das LTWS-Lager miteinbeziehen“, bringt es Mörtenböck auf den Punkt.

Automatisiertes Be- und Entladen gekoppelt mit einem Lager ist ein bedeutender Faktor zur Erhöhung des Automationsniveaus des Schneidsystems, da verschiedene Materialien und Stärken stets für eine Just-in-time-Fertigung zur Verfügung stehen und somit Wartezeiten aufgrund des Blechzuführungsvorgangs verringert werden. Insbesondere in Fertigungen mit geringem Volumen und raschen Produktionswechseln ist die Kombination aus Lager und automatischen Be-/Entladevorrichtungen eine erfolgreiche Strategie. „Fügen wir der Be- und Entladevorrichtung noch eine automatische Sortierungslösung hinzu, können wir nicht nur Effizienz in den Schneidphasen, sondern auch in den Bearbeitungsphasen nach dem Schneiden erlangen“, setzt Mörtenböck fort.

„Dafür bieten wir unser LTWS-Lager mit dem MCU-Sortiersystem. Das Lager kann verschiedene Materialien, Stärken und Größen verwalten, reduziert Wartezeiten und führt die Be- und Entladevorgänge extrem schnell aus, genau gesagt in 50 Sekunden“, geht er ins Detail. Eine dynamische Regalfachverwaltung der Steuerungssoftware, mit der alle mit Blechtafeln beladenen Regalfächer erfasst und somit leere Fächer zur Stapelung von bereits verarbeitetem Material identifiziert werden, gewährleistet höchste Autonomie. Darüber hinaus stapelt die MCU-Sortiervorrichtung Teile mit verschiedenen Formen, Größen und Gewichten auf intelligente Weise im Multigripping-Modus. Dies ermöglicht, mehrere Teile mit demselben Greifer zu entnehmen. „Eine automatische Sortierung erleichtert zum einen die Arbeit der Bediener und reduziert die Wartezeiten zwischen dem Ende des Schneidvorgangs und dem Starten des nächsten Prozesses erheblich. Zudem kann das Sortiersystem in dringenden Fällen auch Einzelteile für nachfolgende Bearbeitungen schnell verfügbar machen. In manchen Fällen kann das Laserschneidsystem direkt mit Biegezentren oder nachgeschalteten robotisierten Biegezellen verbunden werden.“

Komplettes und modulares Produktspektrum

Die modularen Laser-Automatisierungslösungen von Salvagnini können je nach Produktionsanforderung unterschiedlich konfiguriert werden. „Das gesamte Produktspektrum wurde kürzlich aktualisiert, um nicht nur allen Layout- und Konfigurationsanforderungen gerecht zu werden, sondern vor allem die Be- und Entladezeiten weiter zu reduzieren. Aufgrund der immer schneller werdenden Schnittgeschwindigkeiten war die Evolution unserer Automatisierungslösungen eine natürliche Konsequenz daraus“, meint Mörtenböck, der noch ergänzt: „Die neue, modulare ADLU-Anbindung automatisiert den Blechladevorgang und die Entladephasen der bearbeiteten Platinen mit einer Zykluszeit von weniger als einer Minute. Das System ist mit einer Ladevorrichtung mit Saugern und einer unabhängigen Entladeeinheit mit Kammvorrichtung ausgestattet und kann einfach mit dem MCU oder, falls gewünscht, mit einem beliebigen Lager kombiniert werden.“ Parallel dazu bietet Salvagnini das System ADLL, das sowohl mit einem Lager als auch mit einem MCU kombiniert werden kann und speziell in Längskonfigurationen eingesetzt wird.

Die kompakte High-End-Lagerlösung LTWS ist in Einzel- oder Doppelturmausführung mit 5 bis 38 Regalfächern erhältlich – für die Beladung mit oder ohne Holzpaletten oder in gemischter Ausführung. „Das LTWS Compact ist mit seiner geringen Größe das ideale System für Anwendungen, die flexible und extrem kompakte Maschinenlösungen erfordern. Die ultraschnellen Zykluszeiten können außerdem mit einem Zusatz-Ladefach weiter reduziert werden. Auch die Verarbeitung von verschiedenen Materialien in A/B/A/B-Reihenfolge kann gewährleistet werden“, führt Mörtenböck weiter aus.

Prozessdigitalisierung und Optimierung

Für eine weitere Steigerung der Prozesseffizienz sorgt OPS. Die modulare Prozessverwaltungssoftware von Salvagnini OPS erhält Produktionslisten aus dem Datenverwaltungssystem des Betriebs in Echtzeit und liefert dem Programmierer eine aktualisierte Version. Sie unterstützt die Tätigkeiten des Programmierers durch Definieren von Prioritäten, automatisches Erstellen von Maschinenprogrammen und deren Übermittlung an die Produktionsabteilung. Darüber hinaus prüft OPS die Verfügbarkeit von Rohmaterialien oder Halbfabrikaten und erstellt eine in Echtzeit für jedes Teil aktualisierte Rückmeldung an das Datenverwaltungssystem des Betriebs. Die Software integriert auch Etikettierung, Rückverfolgbarkeit und Lagerverwaltung vor und nach den Schneid-, Stanz- und Biegevorgängen.

„OPS kann die zur Automatisierung des Prozesses erforderlichen Regeln und Algorithmen selbstständig bestimmen und dem gesamten System Intelligenz verleihen“, erklärt Mörtenböck. „Um die Effizienz des Schneidprozesses weiter zu steigern, können wir beispielsweise Regeln zum maximalen Verschnitt, zur Toleranz oder zur Anzahl an Kits, die derselben Verschachtelung beigefügt werden, hinzufügen. OPS stellt sicher, dass das System diese Regeln erfüllt. Die automatische OPS-Verwaltung eliminiert Tätigkeiten mit geringem Mehrwert und beseitigt die damit verbundenen Wartezeiten.“