Bezkontaktní laserová stanice Lastic opracovává plastové výlisky

Multifunkční pracovní stanice slouží jako autonomní doplněk automatizovaných pracovišť pro vstřikování plastů. Můžete popsat, jak zařízení pracuje a jakou úlohu zastupuje v technologickém procesu výroby plastů?

Jan Řeřucha, technický ředitel Lascam Systems] Momentálně je běžnou praxí odstraňovat vtoky pomocí mechanických metod od manuálního řezání obsluhou či automatizované stříhání studenými či horkými nůžkami. Tyto metody za sebou zanechávají rozdílnou kvalitu řezu a je nutná velmi častá kontrola či servis těchto automatizovaných zařízení. O manuálním odřezávání ani nemluvě. Řešení Lastic je výhradně určeno jako meziproces mezi vytahováním výlisků z formy a ukládáním výlisku na dopravník či karusel, kdy manipulátor odebírá výlisek z formy a zajíždí na předem naprogramovanou pozici do pracovní plochy Lasticu (běžně 140 mm × 140mm, 2D). Následně je v Lasticu rozmítán laserový svazek 2D trajektorie a dochází k ořezu, po kterém manipulátor ukládá výlisek na požadované odběrné místo. Výhodou využití laserového svazku je oproti konvenčním metodám bezkontaktní proces a přesnost rozmítaného laserového svazku, kterou díky přesným galvopohonům dokážeme uhlídat až v tisícinách milimetrů. Přesnost je zaručena také tím, že v době samotného řezání je manipulátor i Lastic ve statické poloze a hýbe se pouze svazek laseru. Díky bezkontaktnímu procesu se dostáváme pouze do stádia občasného čištění procesní optiky, kterou zvládne běžná obsluha. A díky velmi krátkým časům řezů (rámcově 0,3–5 s) je laserový zdroj velmi málo namáhán, takže je tím zaručena delší životnost zařízení. Mimo toto konkrétní řešení jsme schopni s řešením Lastic plasty také vrtat, gravírovat a v mnoha případech i svařovat.

Pracovní stanice Lastic je dostupná ve třech typech: H, M a L. Můžete popsat v čem se jednotlivé typy liší? 

Model L je koncipován jako OEM „slave“ doplněk procesu, který je programován externě a vyvoláván výhradně nadřazeným systémem. U modelu M už máme stacionární konstrukci a je systém schopný ovládat i další periferie jako je například odsávání procesu či aktivování částí gripperů pro manipulaci s odstřihnutými vtoky. Nejvyšší model H už koncipujeme jako částečně autonomní jednotku se stacionární konstrukcí. Na rozdíl od modelů L a M díky přímému přístupu jsme schopni přímo na jednotce programovat chování řešení Lastic, tj. vytvářet trajektorie, programovat vestavěné PLC pro ovládání dalších periferií a jsem schopni se na zařízení připojit i vzdáleně a kontrolovat tak jeho stavy, případně upravovat chod téměř za běhu.

Se zavedením zařízení do výrobního prostředí souvisí i zaškolení obsluhy. Jak dlouho školení probíhá a co to obnáší? Probíhá školení ve firmě Lascam Systems nebo u zákazníka?

Školení vždy probíhá u zákazníka. Ideálním stavem je teoretická část následovaná softwarovým zaškolením a následným zkoušením, kdy si obsluha v návaznosti uvědomí teoretické kroky v praxi. Délka je samozřejmě velmi individuální a záleží na mnoha faktorech. Od typu stroje po zručnost obsluhy. Vždy počítáme s jedním pracovním dnem přímo u zákazníka a domluveným časovým úsekem po odevzdání jako podpora pro programátory a obsluhu. Cílem je předat co největší penzum znalostí, aby zákazník byl co nejvíce soběstačný.

V současné době je dostupná celá řada plastů na různých chemických bázích s odlišnými mechanickými vlastnostmi, teplotní odolností, roztažností a bodem tání. Jaké typy plastů může laserové zařízení zpracovávat? Souvisí to nějak s volbou zdroje? Existuje v tomto ohledu technické omezení zařízení?

Pro velký počet typů polymerů již máme své etalony, ale vzhledem ke zmiňované rozdílnosti chemických i fyzikálních vlastností je vždy Lastic konfigurován na typ polymeru, se kterým zákazník pracuje. Před většinou nabídek polymery testujeme a zákazníkovi předkládáme parametry pro daný proces. Samozřejmě lze Lastic osadit více typy laserových zdrojů a od toho se odvíjí i výsledná cena. V zásadě se pohybujeme od vlnových délek 532 až 10 600 nm. Dalším běžným parametrem ke specifikaci jsou optické komponenty. Laser jako každá technologie má své limity, nicméně ty jsou potvrzeny či vyvráceny právě při prvotním testování. Takže není možné, že by zákazník koupil stroj a na daný polymer proces nefungoval.  

Zařízení Lastic lze kromě plastikářského průmyslu využít velmi efektivně při zpracování kovových a organických materiálů. Co je tímto zpracováním myšleno a jaká jsou omezení z hlediska volby materiálu? Je zařízení určeno i pro těžko-obrobitelné, korozivzdorné a vysoko-pevnostní oceli?

Vzhledem k využívaným výkonům a charakteru zmíněných materiálů nám odpadá svařování těchto materiálů. Naopak výhodou, kterou lze využít u kovových materiálů je 2.5D gravírování, kdy s modely „M“ a „H“ ovládáme externí Z osu a můžeme tak vytvářet i hloubkové reliéfy případně vrtané otvory. Další možností pro LASTIC u kovových materiálů je gravírování. Řezání uvažujeme u velmi tenkých plechů a i tak musíme počítat spíše s pomalejší rychlostí, ale v případě kombinace s jednou s výše zmíněných metod jde o velmi efektivní doplněk. U organických materiálů je rozhodující tloušťka, ale víceméně je s nimi počítáno a nakládáno velmi podobně jako u polymerů.

Jako každé technické zařízení zcela určitě vyžaduje pravidelnou údržbu a servis, například kalibraci laseru. Zajišťuje firma Lascam Systems tyto služby? Pokud ano, v jakém rozsahu, jak často se údržba provádí a co zahrnuje?

Lastic je určen pro zákazníky, kteří mají jasně dané operace, které bude stroj po danou dobu vykonávat. Pro nás jako pro výrobce je to víceúčelové zařízení, takže se snažíme předcházet případným poruchám výběrem ověřených komponent. Tím, že základní myšlenka Lasticu je stroj s co nejmenším počtem pohyblivých částí, je nutné se během provozu zajímat hlavně o stav laserového zdroje a stav optiky. Lascam systems samozřejmě v případě závažnější poruchy zajišťuje i samotný servis, nicméně jak už jsem zmínil, snažíme se vždy zákazníka i v základních servisních zásazích zaškolit, tak aby byl zákazník co nejvíce soběstačný. Při prvotním testování samozřejmě charakterizujeme prašnost procesu a vliv procesu na stárnutí stroje. U některých případů není potřeba nic a u některých případů je nutné dodat přesný typ odsávání či velmi přesný ofuk. Vše jako prevence proti častému zanášení optických komponent, které je pak následně třeba méně čistit. Prodlužujeme tak interval běžné údržby.

Jak dlouho trvá proces od schválení objednávky, zavedení zařízení do výrobního prostředí (montáž, školení, zkušební provoz) po spuštění ostrého provozu? 

Prvotní testování probíhá v rámci dvou týdnů, kde navrhneme i výsledné řešení a konfiguraci. Následuje komunikace se zákazníkem možnosti připojení v případě ovládání dalších periferií a stav komunikačního pole, ke kterému se následně Lastic připojí. Zkušební provoz vždy předpokládáme v rámci několika dní. V prvních měsících produkce je stroj u zákazníka sledován pro případné doladění procesu. 

Kolik stojí zařízení Lastic, budeme-li uvažovat ekonomickou variantu?

Přesná cena je vždy odvíjí od specifikací definovaných zákazníkem. Varianta L je dostupná od 30 tisíc euro.