Témata
Reklama

Inovativní řešení s využitím laserového řezání

Laserové technologie nacházejí uplatnění v nejrůznějších průmyslových aplikacích včetně zpracování a řezání celé řady materiálů. Řezání laserem odbourává problémy klasického mechanického opracování materiálu, jako je změna barvy výrobku a vysoká prašnost ve výrobě, ale i přes nesporné výhody není tato technologie v České republice a na Slovensku stále příliš rozšířena.

Jedním z hlavních důvodů, proč jsou preferovány konvenční mechanické postupy, je jejich dlouhodobé zavedení ve výrobě. S rostoucími nároky na efektivitu výroby se však situace pomalu mění – zvyšující se požadavky na kvalitu řezu a krátký výrobní cyklus narážejí na výrobní limity mechanických technologií, a proto se i u nás postupně zavádějí bezdotykové řezací linky, kde laser hraje nezastupitelnou roli. Dalším argumentem pro je i obrovská flexibilita, která je jasnou odpovědí na stále větší diverzifikaci výroby a menší výrobní dávky. Procesní hlava s laserovým zdrojem je navíc velmi spolehlivá a bez servisu je schopna zajistit až sto tisíc hodin nepřetržitého provozu.

Reklama
Reklama

Hybridní svařování v automobilovém průmyslu

Hybridní svařovací systém instalovaný v závodě LPKF Laser & Electronics v německém Erlangenu otevírá nové možnosti konstrukce předních a zadních světel automobilů. Operace řídí přesný šestiosý robot Stäubli TX90L. Laserové obvodové svařování je ideální pro spojování současné generace pouzder světel z ABS nebo ze směsi ABS/PC s průhlednými čočkami z PMMA (polymetylmetakrylátu – plexiskla). Pomocí laserového paprsku lze dosáhnout vysoce kvalitních 3D svarů při poměrně nízkém současném mechanickém namáhání obrobku. Dokonce i velká zadní světla vozu Hyundai Equus lze spojit pomocí laserového hybridního svařování.

Automatizovaná jednotka TwinWeld3D v závodě LPKF v ErlangenuPlně automatizovaná jednotka TwinWeld3D v závodě LPKF znamená revoluci ve svařování plastů. Přednostmi tohoto inovativního procesu jsou kratší zpracování, dramaticky snížené náklady na nástroje a materiály, dokonalý vzhled a nová konstrukční svoboda. Výhody pro dodavatele automobilového průmyslu v této oblasti jsou poměrně značné. Operace uvnitř klimatizované hybridní svařovací jednotky s otočným stolem řídí robot Stäubli TX90L. Na obrobku se setkává laserový paprsek a halogenové světlo, obojí naváděné přesně polohovaným ramenem robota. Zatímco robot sleduje obrysy obrobku, vestavěný pneumaticky odpružený přítlačný válec zajišťuje zcela přesné lícované uložení dvojice spojovaných plastových dílů s přesahem – výsledkem je přesný a úzký svar bez jakéhokoliv pnutí, vlastně tak dokonalý, že na viditelné části dílu představuje vítanou kvazidekorativní linku.
Hybridní svařovací systém s robotem Stäubli přináší nové možnosti konstrukce automobilových světel.Zásadními požadavky pro hybridní svařování jsou flexibilita a vysoká přesnost trasování. Pro integraci robotu do linky je důležité i rozhraní, ve kterém je schopen komunikovat – tomu nahrává i otevřený řídicí systém s programovacím jazykem VAL3, který umožňuje uživateli přizpůsobit ovládání robota na míru.

Přesné a rychlé řezání laserem

Díky mnoha výhodám řezání laserem představuje tento proces dělení za tepla schůdné řešení pro řadu aplikací v automobilovém průmyslu. Je skutečně první volbou pro bezdotykové a zároveň vysoce přesné řezání celé škály materiálů, kde je hlavním kritériem minimalizovat použití síly. Přední dodavatelé a výrobci OEM v automobilovém průmyslu na celém světě se stále více přiklánějí k robotickému řezání laserem, jež předčí klasické systémy řezání laserem díky vyšší flexibilitě a v mnoha případech i díky větší výkonnosti.

Laserové řezání plechových dílů v automobilovém průmysluNejspíše nepřekvapí, že oblíbenou volbou jsou roboty Stäubli. Zvláště šestiosé roboty řady TX a RX se pro tento vysoce přesný proces hodí, a to díky vynikající přesnosti a věrnému sledování trasy. Například korejská automobilka Hyundai používá roboty Stäubli k laserovému řezání středových sloupků, kde tento úkon provádějí velké šestiosé roboty typu RX160.

Řezání laserem v kombinaci s roboty Stäubli se Hyundai osvědčilo. Robot díky přesnosti sledování trasy a minimálnímu tepelnému příkonu dosahuje vynikajícího slícování součástí a splňuje tak náročné normy jakosti tohoto výrobce. Jeho výkonnost v oblasti rychlosti a flexibility navíc zajišťuje rychlé procesy se zárukou efektivnosti a úspornosti, dokonce i když výrobní závod zpracovává širokou řadu modelů.

Jedno řešení pro různé materiály

Zkrátka nepřijdou ani zájemci o tyto technologie v České republice a na Slovensku. Společnost LAO – průmyslové systémy ve spolupráci s firmou TMT, spol. s r. o., Chrudim vyvinula novou technologickou buňku Multicell pro řezání plastů postavenou na robotovém systému Stäubli, která je předurčena pro implementaci do výroby nejen plastových, ale i kovových komponent.

Robotické řezání laserem je přesné a klasické systémy předčí vyšší flexibilitou a nezřídka i vyšší výkonností.

Hlavními přednostmi laserové technologické buňky Multicell jsou její spolehlivost, ekonomický provoz, bezprašnost a bezkontaktnost výroby. Limitujícím faktorem řezání již není rychlost samotného ořezu, ale doba chladnutí plastů. Navíc lze laserem dosáhnout mnohem přesnějšího řezu než při mechanickém zpracování a odpadá potřeba ručního dočištění výrobku, náklady na servis mechanických nožů a hrozba poškození struktury materiálu. Při řezání nedochází k barevné změně výrobku, snižuje se prašnost provozu a naopak se zvyšuje rychlost a přesnost řezu. Celkově je Multicell robustní certifikované laserové pracoviště, které zefektivňuje výrobu a umožňuje využít stávající podpůrná zařízení.

Pro laserové řešení ořezu kovových dílů pomocí robota se rozhodla i jedna z českých firem, zejména s ohledem na vysoké nároky na pestrost výrobků. S tím robot nemá žádný problém a během dne zvládne postupně ořezávat celou řadu různých dílů – veškeré trajektorie jsou připraveny a uloženy v kontroléru a stačí tak pouze zvolit vždy tu správnou. Řez je zcela přesný, bez nutnosti dalších úprav nebo dočištění. Toto řešení tak přispívá ke snížení nákladů na minimum, například při výrobě prototypů i dalších dílů vyráběných v malých sériích, které jsou jinak velice náročné a nákladné zejména kvůli nutnosti častého přenastavení stroje.

Michal Scholze
Stäubli Systems
m.scholze@staubli.com
www.staubli.cz

Článek byl zveřejněn v monotematické příloze strojírenského měsíčníku MM Průmyslové spektrum SPOJOVÁNÍ A DĚLENÍ MATERIÁLŮ na straně X.

Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 140120
Datum: 12. 02. 2014
Rubrika: Monotematická příloha / Spojování a dělení
Autor:
Firmy
Související články
Inovativní spojovací systémy předjímající budoucnost

Díky dlouhodobým, prověřeným zkušenostem se svařováním tradičních materiálů úspěšně uplatňovaným v automobilovém odvětví dokáže nyní firma Comau vyvíjet stále vyspělejší řešení a spojovací postupy zaměřené i na ty nejnovější materiály.

Od samuraje k robotice

Japonská společnost Yaskawa Electric Corporation v uplynulém roce oslavila 100. výročí od svého založení. Oslavy proběhly v prosinci i v české pobočce Yaskawa Czech.

Obrábění laserem pro všechna odvětví

Od doby, kdy byl objeven a vyroben první laser roku 1960, se uplatnění laserů rozšířilo téměř do všech oborů lidské činnosti. Dnes se s lasery setkáváme téměř všude ? ve zdravotnictví, potravinářství, stavebnictví a logicky i ve strojírenství. Velice často se lasery uplatňují v procesech zpracování a obrábění materiálů jako výrobní nástroje. Oblibu si získaly díky svým schopnostem rychlého procesu obrábění, minimální hlučnosti, vysoké flexibilitě, minimálnímu tepelnému ovlivnění okolního materiálu a dalším.

Související články
Harmonizace ve svařování

Mezinárodní harmonizace norem a pravidel pro svařování je důležitá z mnoha důvodů. Primárním důvodem je skutečnost, že svařování je považováno za "zvláštní proces" (EN ISO 9001), při kterém nelze zcela zjistit jakost po skončení procesu inspekcí, ale jakost musí být sledována před i v průběhu celého procesu svařování.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Současný vývoj v oblasti svařování

Svařování, resp. spojování materiálů je v podstatě průřezová skupina technologií, která ovlivňuje prakticky všechny průmyslové obory. Některé obory by bez svařování a dalších způsobů spojování materiálů dnes již nemohly vůbec existovat, např. výroba automobilů, výroba konstrukcí ve stavebnictví a řady strojírenských složitých výrobků, včetně energetických zařízení.

O úspěchu v průmyslovém lepení rozhodují zkušenosti

Málokterý obor ve strojírenských technologiích je závislý na tolika okolnostech, jako je tomu v průmyslovém lepení. Je to dáno množstvím vlivů, které ovlivňují konečný výsledek. Od samotného lepidla, vhodně zvoleného typu a konkrétních vlastností přes způsob aplikace lepidla, rychlost nanášení, čas na nanesení a ztuhnutí lepidla, přesnost nanášení, čistotu, bezpečnost a ekologii až po cenu. Pohybujeme se v rozsahu od jednoduchého lepení krabic housenkou lepidla nanášenou ruční pistolí až po automatické linky s množstvím servopohonů a čidel, příp. s robotem v ceně několika milionů korun.

Svařovací robot do malých prostor

Robot malých rozměrů Racer 999, ideální pro stísněné prostory, byl nainstalován do výrobní linky ve firmě, která se zabývá mechanickými postupy při výrobě dělených profilů pro montáž ložisek. Uvedená společnost potřebovala zvýšit produktivitu a účinnost svých procesů. Bylo třeba najít řešení v oblasti laserového svařování dělených profilů.

Virtuální buňky pomáhaly při návrhu linky

Použitím kloubových robotů a flexibilních rámových stanic navržených tak, aby zvládly pokročilé lehké materiály, pomáhá Comau vytvořit jeden z nejpůsobivějších automobilů Alfa Romeo: zcela nový model Giulia.

Jedině CO2 laser pro opracování plastů? Dnes už ne

Implementace a nahrazování mechanických střihadel funkčními celky s CO2 lasery je již dlouhou dobu etablovaný proces pro odstraňování vtokových soustav. Ale co když chceme výrobek z plastu kompletně opracovat? Zjednodušit tvar formy a snížit tak náklady ve výrobě? Musíme kupovat drahé 3D CO2 laserové celky? Není možné laserovou technologii integrovat do technologie stávající?

Automatizace není odpovědí na všechny otázky

Primárním cílem zavádění automatizace a robotizace je nejen zajistit více času, jak jsme si řekli v minulém díle, ale jejím účelem je také usnadnit lidstvu složité a zdraví škodlivé úkoly. Automatizace se nasazuje v oblastech stereotypní a nebezpečné práce. Motivací firem může být i škálovatelnost, maximalizace zisku a v neposlední řadě nižší počet lidských selhání. Tento díl našeho seriálu Fenomén automatizace se zamýšlí nad tím, proč, kde a jak automatizovat, a dalšími otázkami.

Moderní výukové systémy a laboratoře

O školství se traduje, že je velmi rigidní a rychlý rozvoj nových technologií lze jen velmi obtížně promítnout do současné výuky. Vše je ale nakonec hlavně o lidech. Jak se se současnými trendy v oblasti spojování materiálů vypořádává výuka na Ústavu strojírenské technologie na Fakultě strojní na ČVUT v Praze, a ne jen na to, jsme se ptali vedoucího tohoto ústavu docenta Ladislava Kolaříka.

Spolehlivé odstranění otřepů po pálení

Pardubická Obchodní společnost TVK se specializuje na zakázkovou výrobu přesných tvarových výpalků z plechu laserem, plazmou a autogenem. Díly po plynovém pálení standardně dodávají očištěné. Před necelými dvěma roky byl na odstraňování strusky a otřepů po pálení pořízen stroj Lissmac. "Stroj šetří čas, ale hlavně ruce pracovníků," říká jednatel společnosti TVK Pavel Tužil.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Deset let na trhu a nový dodavatel

Společnost 4ISP v letošním roce slaví již deset let na trhu. Na počest tohoto výročí uspořádala v centru Eurazio vernisáž výstavy technických exponátů pod záštitou Technického muzea v Brně. Žádná velká narozeninová party se však konat nebude. Firma svoje jubileum oslaví se zaměstnanci i zákazníky individuálně.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit