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Laserschneiden: Bildverarbeitung und Automation pushen Prozesseffizienz

Blechbearbeitung
Bildverarbeitung und Automation pushen Prozesseffizienz beim Laserschneiden

Mit maschineller Bildverarbeitung, Automatisierung und Digitalisierung bietet Salvagnini seinen Kunden verschiedene Möglichkeiten, ihr Laserschneidsystem an den jeweiligen Bedarf anzupassen. Damit haben die Anwender – neben der Laserleistung – noch andere Stellschrauben, um die Produktivität und Qualität ihrer Prozesse zu optimieren.

Die Entwicklung hin zu einer schlanken, auftragsbezogenen Fertigung prägt Salvagninis Produktentwicklung bereits seit einiger Zeit. Beispiele dafür sind die Laserschneidanlagen L3 und L5. Während erstere ein flexibles System für alle Anwendungsbereiche, Materialien und Blechdicken ist, schneidet letztere mittlere und dünne Bleche hochdynamisch. Insbesondere bei der L5 und dort, wo vorrangig dünne Bleche verarbeitet werden, stellt der italienische Maschinenbauer einen Trend zu vergleichsweise kleinen Laserleistungen fest. Dass leistungsstarke Strahlquellen nicht immer die perfekte Lösung seien, werde von den Kunden bestätigt.

Für jene Anwendungen, die eine leistungsstarke Stahlquelle erfordern, bietet Salvagnini aber auch Faserlaser mit 6 oder 10 kW an. Von ihnen profitiert vor allem die L5, deren hohe Dynamik und Schnittgeschwindigkeit sich damit noch besser ausnutzen lassen. Seit Anfang 2021 verfügen beide Produktlinien zudem über höhere Positioniergeschwindigkeiten in X- und Y-Richtung.

Doch die Entwicklungsaktivitäten beschränken sich nicht auf die Strahlquelle. Die Ingenieure in Sarego arbeiten vor allem in drei Bereichen. „Der erste Schwerpunkte liegt im Vereinfachen der Prozesse“, sagt Pierandrea Bello, Produktmanager für Laser-Technologie bei Salvagnini. Um das zu erreichen, setzen die Entwickler unter anderem auf Systeme für die maschinelle Bildverarbeitung. Weitere Bereiche sind die Automatisierung sowie die Digitalisierung und die Prozessoptimierung mithilfe der Produktionsmanagement-Software OPS.

Maschinelles Sehen als Problemlöser

Um die Flexibilität weiter zu steigern und den Anwendungsbereich auszubauen, haben die Italiener das AVS-System eingeführt. Mit ihm lassen sich Blechtafeln sowie bereits gestanzte oder gelochte Teile schneller zentrieren und auszurichten. Dadurch könne die Laserschneidanlage zur Bearbeitungsstation werden, die dem Stanzen nachgeordnet ist, sagt Bello. Hinter dem Akronym SVS verbirgt sich ein Sheet/Scrap Vision System, das hilft, Reststücke für Einzelchargen und den Ersatz von Ausschuss zu nutzen. SVS erstellt direkt auf der Maschine eine DXF-Datei, die als Startformat fürs rasche, einfache und fehlerfreie Verschachteln zu schneidender Teile verwendet wird. Das System wird in Kombination mit Streamlaser, der On-Board-Version von Salvagnini CAM, geliefert. Es ist in zwei Ausführungen erhältlich: SVS1 erfasst über eine Einzelkamera Verschnittreste in einem Arbeitsbereich von 1600 mm x 1500 mm, SVS2 überblickt mit zwei Kameras einen Arbeitsbereich von 3000 mm x 1500 mm.

Die neueste Innovation ist das Nozzle Vision System. Das NVS prüft die Zentrierung des Laserstrahls sowie den Zustand der Strahldüse und gleicht verschiedene Ungenauigkeiten schnell und intuitiv aus.

Automatisierung steigert die Effizienz

Auch beim Laserschneiden spielt die Automatisierung eine immer wichtigere Rolle. „Aus unserer Sicht wirkt sie sich nicht nur hinsichtlich der Effizienz einzelner Operationen positiv aus, sondern vor allem bezogen auf den gesamten Produktionsprozess“, sagt Bello. „Mit unserer IoT-Lösung Links, die kontinuierlich Daten von weltweit verknüpften Systemen überwacht, haben wir die Effizienz verschiedener Konfigurationen erfasst und eine Vielzahl von Variablen analysiert“, berichtet er. Das Ergebnis sei erstaunlich: Während Stand-Alone-Lösungen eine durchschnittliche Effizienz von rund 60 % aufweisen, erreichen automatisierte Systeme höhere Werte im Bereich von 80 oder sogar 90 %, wenn das LTWS-Lager miteinbezogen wird. Je nach Bedarf bietet Salvagnini unterschiedliche Automationslösungen und Konzepte an.

Automatisiertes Be- und Entladen, gekoppelt mit einem Lager, sorgt dafür, dass verschiedene Materialien und Blechdicken für eine Just-in-time-Fertigungen zur Verfügung stehen und somit Wartezeiten aufgrund des Zuführungsvorgangs verringert werden. Insbesondere bei kleineren Losen und raschen Produktionswechseln ist die Kombination aus Lager und automatischen Be- und Entladevorrichtungen eine erfolgversprechende Strategie.

„Und wenn wir die Entladevorrichtung noch um eine automatische Sortierlösung ergänzen, können wir die Effizienz nicht nur beim Schneiden sondern auch bei Folgeoperationen verbessern“, fährt Bello fort. „In diesem Sinne ist unser LTWS-Lager mit dem MCU-Sortiersystem sehr interessant. Das Lager kann verschiedene Materialien, Dicken und Größen verwalten, reduziert Wartezeiten und führt die Be- und Entladevorgänge extrem schnell aus.“ Zusätzlich erfasse die Steuerungssoftware des Lagers beladene Ebenen und identifiziere so leere Ebenen, in die verarbeitetes Material gestapelt werden kann. Die MCU-Sortiervorrichtung kann Teile mit verschiedenen Formen, Größen und Gewichten auf intelligente Weise im Multigripping-Modus stapeln. Eine automatische Sortierung erleichtert die Arbeit der Bediener, die die bereits gestapelten Teile entnehmen können, ohne diese vorher sortieren zu müssen, was die Wartezeiten zwischen dem Ende des Schneidvorgangs und dem Starten der nächsten Phase erheblich reduziert.

Prozessdigitalisierung und Optimierung

Prozesseffizienz hat seit Jahren eine große Bedeutung in der Industrie. „Wir nehmen uns dieses Themas bereits seit 1993 an, als wir die modulare Software OPS zur Produktionsverwaltung auf den Markt brachten“, sagt Bello. OPS erhält die Produktionsliste vom Datenverwaltungssystem des Betriebs in Echtzeit und liefert dem Programmierer eine aktualisierte Version. Die Software unterstützt die Tätigkeiten des Programmierers durch Definieren von Prioritäten, automatischem Erstellen von Maschinenprogrammen sowie deren Übermittlung an die Produktionsabteilung. Sie prüft die Verfügbarkeit von Rohmaterialien und erstellt für jedes Teil in Echtzeit eine aktualisierte Rückmeldung ans Datenverwaltungssystem des Betriebs. Im Vergleich zu anderen verfügbaren Prozessverwaltungssystemen kann OPS laut Bello die zur Prozessautomatisierung erforderlichen Regeln und Algorithmen bestimmen und dem System so Intelligenz verleihen. Die automatische OPS-Verwaltung eliminiert Tätigkeiten mit geringem Mehrwert und die damit verbundenen Wartezeiten. (mw)

Kontakt:
Salvagnini Deutschland GmbH
Am Surbach 1
35625 Hüttenberg
Tel.: +49 6441 870670
SDinfo@salvagninigroup.com
www.salvagnini.de

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