Быстрая эволюция современной технологии лазерной резки

Современные станки лазерной резки автоматизировали задачи, которые не могли выполнить даже самые передовые системы несколько лет назад. Темпы технологических изменений в лазерной резке теперь измеряются месяцами, а не годами.

Скорость, с которой работают лазерные оптоволоконные станки для резки металла, трудно игнорировать. По сравнению с ними лазерные CO2 станки, которые были созданы всего 10 лет назад, выглядят мучительно медленными.

Но скорость - не единственная причина, по которой производители металлоконструкций регулярно инвестируют в новые возможности лазерной резки. Сейчас станки автоматизируют задачи, для выполнения которых даже самым современным системам несколько лет назад требовалось вмешательство оператора.

Поскольку производители металлоконструкций учатся делать больше при меньших затратах, они полагаются на технологии, чтобы обеспечить эффективное продвижение продукции по цеху. Подобное мышление применимо и к лазерной резке.

Мощные алгоритмы раскроя, содержащиеся в современном программном обеспечении для станков лазерной резки, меняют привычную ситуацию. Производители металлоконструкций могут перейти от простых статических гнезд, которые соответствуют потоку работ в цехе, к более динамическим гнездам, где различные работы могут быть включены в одно гнездо для максимального использования материала и сокращения брака.

Подобные возможности программирования приводят к созданию гнезд с более интеллектуальной резкой по общей линии. Например, лазер делает один рез, который в итоге становится общей кромкой для двух разных деталей. Вычислительная мощность позволяет использовать такую схему раскроя и расширить ее до четырех деталей, которые могут иметь общие линии реза в сетке два на два или даже набор различных деталей, имеющих одну общую кромку, полученную в результате одного реза.

Современные алгоритмы раскроя просто более надежны, чем те, что были созданы пять лет назад. Вычислительные мощности, доступные современным машинам, позволяют им гораздо эффективнее определять не только наилучшие способы размещения максимального количества деталей на одном листе без излишней траты материала, но и вычислять наиболее эффективный способ выполнения резов для максимизации времени производства и минимизации износа расходных материалов.

Если оператор лазерного станка проработал за ним не менее 10 лет или более, он помнит, что было необходимо для обеспечения правильной резки. Он должен был более активно участвовать в процессе резки, отслеживая множество факторов, таких как центрирование сопла и калибровка положения фокуса для обеспечения правильной настройки для каждого материала. Излишне говорить, что подготовка лазера к резке не сводилась к нажатию кнопки.

Сегодня все еще требуется участие оператора, но многое из ручного вмешательства, которое требовалось при использовании предыдущих поколений технологии лазерной резки, на самом деле не нужно. Вся идея современных станков заключается в том, что в цехе по производству оборудования оператор должен за короткое время освоиться с оборудованием. Частично компания может инвестировать в новейшую технологию лазерной резки, чтобы повысить эффективность резки, а это невозможно, если станок не производит детали вследствие того, что никто не знает, как им управлять.

Именно поэтому современные элементы управления похожи на те, что можно найти на планшетных компьютерах. Преобладают иконки, а операторы могут пролистывать экран, чтобы вызывать команды. Элементы управления адаптированы для тех, кто, скорее всего, никогда раньше не работал в этой отрасли.

Возможно, современным операторам лазерных станков потребовалось бы гораздо больше времени на освоение старых машин, но с современным удобным интерфейсом управления и функциями автоматизации кривая обучения невероятно сократилась.

Подумайте, что требовалось всего 10 лет назад, если оператор лазера замечал чрезмерные заусенцы на нижней части вырезанных лазером деталей. Оператору пришлось бы манипулировать фокусом или, возможно, регулировать скорость резки, чтобы немного замедлить резку. Теперь же станок может использовать искусственный интеллект (ИИ) для настройки параметров резки "на лету" и избегать образования заусенцев. Он делает это автоматически. Машина обладает опытом, поэтому оператору не нужны сотни часов работы на станке, чтобы быть эффективным.

Хотите другой пример? Давайте поговорим о проверке сопла, которая также раньше была ручным процессом. Если оператору бросались в глаза плохие края лазерной резки, ему приходилось останавливать производство, чтобы проверить, не повреждено ли сопло. Теперь оборудование оснащено камерой, которая составляет карту лицевой стороны сопла и смотрит на отверстие, оценивая качество и срок службы. Затем оператор видит визуальное представление этого. Если оно зеленое, машина рассматривает другие параметры резки и вносит необходимые изменения. Если желтое или оранжевое, значит, имеется повреждение, и может потребоваться новая насадка. Красный означает, что станок не будет использовать сопло, так как знает, что сопло является причиной плохих результатов резки. Во многих случаях оператор станка лазерной резки может даже не знать, что происходит проверка сопла.

Еще один хороший пример - посмотрите, как далеко продвинулась регулировка фокусного расстояния. В прошлом фокусное расстояние устанавливалось в зависимости от типа используемой фокусирующей линзы, обычно находящейся в режущей голове. Фокусирующую линзу необходимо было менять в зависимости от толщины материала.

Это никогда не было сложной задачей, но это создавало возможность человеческой ошибки и снижения производительности. Любой, кто раньше занимался заменой линз, скажет, что это не занимает много времени, и это действительно так в большинстве случаев. За чуть меньше минуты оператор станка лазерной резки может отсоединить картридж с линзой, вернуть его в близлежащее хранилище, вставить новый картридж и начать резку. Но в рамках процедуры замены линзы передовой опыт требует очистки линзы перед установкой в станок. При эффективной работе оператора эта процедура может занять около пяти минут. Возьмите те же пять минут и посчитайте время простоя на каждую замену линз в течение года. Это много потерянного времени резки.

Теперь режущие головки могут регулировать фокусное расстояние без замены линзы. Оператор станка выбирает тип и толщину материала на панели управления, и фактическое фокусное расстояние изменяется автоматически.

Фактически, современные режущие машины могут набирать фокусное расстояние в соответствии с конкретным заданием. Гибкость жестко встроена в станок для достижения наилучшего качества, наилучшей производительности или наилучшего сочетания качества и производительности.

Если раньше операторы были фактическим контролером качества работы станка лазерной резки, то при работе с новым станком лазерной резки им больше не нужно нести это бремя. ИИ был внедрен, чтобы помочь сохранить качество деталей, выходящих со станка, даже если за управлением находится неопытный оператор.

Режущая головка оснащена камерой и микрофоном рядом с ней. Теперь, подобно опытному оператору, который может повернуться спиной к станку и узнать, что настройки процесса правильные, просто услышав, как он работает, станок может делать то же самое. Он слушает и наблюдает за процессом резки в режиме реального времени и знает, как выглядит и звучит хорошая резка. Например, когда резка идет хорошо, станок сам увеличивает скорость, пока не определит, что достигнута оптимальная скорость при сохранении оптимального качества кромок, что еще больше повышает производительность.

Этот тип искусственного интеллекта очень сложен. Допустим, режущая головка обнаруживает заусенец в детали. Режущая головка завершает работу, но затем, после того как головка поднимается, машина делает снимки сопла, чтобы определить, является ли сопло причиной плохой резки. Если причиной является сопло, станок меняет его и возвращается к последнему резу. Если сопло не является виновником, машина вносит коррективы в условия резки. Если станок не может устранить проблему после пяти попыток, включается аварийный сигнал остановки и оператору или руководителю отправляется push-уведомление. Это неудобно для человека, который должен прийти в цех, чтобы внести коррективы в работу, но это лучше, чем обнаружить, что детали были плохо вырезаны после того, как станок проработал все выходные.

ИИ обеспечивает поддержку, которая была просто недоступна операторам 10 лет назад. Современные станки отслеживают более 250 условий резания для всех видов материалов и толщин. Опыт работы станка в течение всей жизни теперь заложен в его операционное программное обеспечение.

С годами увеличилась скорость лазерной резки, а также автоматизация загрузки и разгрузки станков. Современный станок лазерной резки с потрясающей скоростью резки не принесет цеху много пользы, если он будет ждать доставки материала. Автоматика должна быть такой же или более быстрой, чем лазер.

При современной автоматизации лист можно взять с поддона, измерить его толщину, а затем доставить на рабочий стол и направить в лазер для начала процесса резки менее чем за 50 секунд. В этом случае автоматизация гарантирует, что лазер никогда не будет простаивать.

Конечно, технологический прогресс не ограничивается только доставкой листов и удалением деталей. Производители оборудования потратили много времени и усилий на сортировку деталей, и улучшения в этой области очень заметны из года в год.

Подумайте, что оснастка, оборудованная присосками и магнитами, использовалась для сортировки деталей из листов лазерной резки, но в некоторых случаях оснастка на манипуляторах для сортировки деталей должна была меняться из-за размера или веса перемещаемых деталей. Сегодня манипуляторам не нужно останавливать сортировку деталей, чтобы перейти к инструментальной станции и подобрать нужный инструмент для работы; теперь смена инструмента происходит во время быстрого перемещения станка, поскольку все инструменты уже находятся в головке на поворотном устройстве. Больше нет времени на смену инструмента.

Программное обеспечение, используемое для сортировки деталей, также улучшилось. Это интеллектуальное программное обеспечение способно применять рейтинги сложности к деталям, чтобы гарантировать, что все детали в каркасе могут быть удалены без угрозы для дальнейшего удаления деталей. Например, программное обеспечение распознает деталь с большим количеством рельефов изгиба, что может повлиять на ее выход из каркаса. Если бы сортировщик деталей выбрал эту деталь первой, каркас мог бы сдвинуться вместе с ней, расшатав другие детали, и возник бы риск того, что они упадут под каркас, откуда их нельзя будет удалить автоматически. В этом случае программное обеспечение определяет трудноудаляемую деталь и вынимает ее последней. Оператору станка не нужно определять, в каком порядке следует вынимать детали.

Программное обеспечение также полезно при размещении деталей в определенной ориентации. В некоторых случаях в листогибочном прессе детали должны быть расположены так, чтобы зерно было в одном направлении. Автоматизация сортировки деталей позволяет добиться этого, помогая гибочному цеху не отставать от станка лазерной резки.

Когда речь идет о современной лазерной резке, новейшее — это самое лучшее. Технологии постоянно совершенствуются, делая станки более удобными для оператора и более эффективными. Скорость производства этих устройств действительно задает темп всем операциям по изготовлению металла. Вот почему модернизация технологии лазерной резки не может рассматриваться только с точки зрения лишь операций связанных с резкой металла. Листогибочные прессы должны идти в ногу со временем. Сварщики, должны быть продуктивными и снабжаться полными комплектами качественных деталей, чтобы они могли заниматься сваркой, а не искать детали или пытаться заставить их встать в приспособление.

Чтобы современная технология лазерной резки оказала максимальное влияние на производственную организацию, она должна работать в сочетании с другим современным производственным оборудованием. Технология лазерной резки и поддерживающая автоматизация продолжают совершенствоваться с каждым годом, что создает необходимость более регулярного критического взгляда на производственные мощности компании.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎4 типа лазерной резки, которые вы должны знать»‎ и «‎Советы по лазерной резке металла для начинающих»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!