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Sunday, 17 Dicembre 2017
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Un sistema laser “full service”

 TruLaser Center 7030 è in grado  di lavorare in maniera autonoma per lunghi periodi di tempo, senza richiedere alcun intervento da parte dell’operatore. TruLaser Center 7030 è in grado di lavorare in maniera autonoma per lunghi periodi di tempo, senza richiedere alcun intervento da parte dell’operatore.

TruLaser Center 7030 di TRUMPF è un sistema innovativo che rappresenta una “rivoluzione” nel settore del taglio laser 2D. Compatto e automatizzato, è in grado di assicurare grande efficienza e affidabilità di processo.

di Sara Rota

Maggio 2017

 

Una macchina ad alta precisione, completamente automatizzata e in grado di gestire l’intero processo produttivo in maniera quasi completamente autonoma: questo è, in estrema sintesi, il sistema laser TruLaser Center 7030 di TRUMPF. Oltre a garantire processi efficienti, automatizzati e sincronizzati - a partire dalla programmazione fino allo smistamento e all’immagazzinamento dei pezzi lavorati - TruLaser Center 7030 è provvisto di un sistema di azionamento ibrido in grado di eliminare i diversi ostacoli che si possono verificare nello svolgimento di un processo di taglio laser (come, ad esempio, gli eventuali arresti imputabili alla collisione di parti inclinate, la necessità di rifinire i microraccordi, il verificarsi di spruzzi sulla parte inferiore dei componenti, l’esigenza di dover ricorrere a un’eccessiva programmazione, ...).
TruLaser Center 7030 muove il foglio di lamiera e la testa di taglio simultaneamente, mentre le lamelle sono state sostituite con una tavola a spazzole. La macchina espelle le parti più piccole in maniera sicura e le smista nei vari contenitori ed elimina in maniera efficiente residui e scorie. Il sistema laser proposto da TRUMPF può anche smistare e immagazzinare particolari di dimensioni superiori durante la lavorazione, accatastare con cura gli scheletri di scarto, e caricare le lamiere grezze in uno spazio molto ridotto. La programmazione è in gran parte automatica. Spiega Heinz-Jürgen Prokop, Head of Development and Procurement in TRUMPF Machine Tools Division: “I nostri clienti continuavano a chiederci aiuto, pregandoci di trovare delle soluzioni per rendere complessivamente sicuro l’intero processo. Questo era del tutto impossibile con le macchine che già possedevamo. Abbiamo dunque dovuto ripensare completamente al loro funzionamento e il risultato è il sistema TruLaser Center 7030.”

Elevate prestazioni dinamiche
grazie all’asse aggiuntivo dell’ottica
TruLaser Center 7030 utilizza un laser a stato solido TruDisk, con una potenza di 6 kW. Riprende Heinz-Jürgen Prokop: “In termini di produttività di taglio, il nostro nuovo sistema è allo stesso livello delle macchine di fascia alta con ottica volante - anche se la lamiera, con la sua massa relativamente elevata, viene spostata con grande precisione sulla tavola a spazzole nella direzione Y. Questo è possibile grazie a due soluzioni. In primo luogo, la lamiera - con un formato massimo di 3.000 x 1.500 mm - viene spostata sul lato più corto. In secondo luogo, l’ottica di taglio - che si muove principalmente nella direzione X - ha un asse aggiuntivo capace di spostarsi di ±55 mm nella direzione Y. Questo significa che, con dei contorni più piccoli da tagliare, solo le masse più piccole hanno bisogno di essere accelerate, così da raggiungere elevate prestazioni dinamiche”.

Un supporto sicuro della lamiera
Su una macchina ibrida, il tavolo porta lamiera deve necessariamente essere separato rispetto al percorso dalla testa di taglio. Ciò crea un gap attraverso il quale il fascio laser può fuoriuscire dal basso, e attraverso di esso vengono anche estratti scorie e gas di taglio. Per evitare che la lamiera resti incastrata in questo spazio e per consentire uno scarico più efficiente, i progettisti di TRUMPF hanno sviluppato SmartGate. Il sistema prevede due piattaforme scorrevoli che si muovono in modo sincronizzato con la testa di taglio. È anche possibile modificare la distanza fra loro, in modo da creare gap di diverse dimensioni. Ciò assicura due importanti vantaggi: la lamiera può essere supportata in maniera sicura durante l’intero processo di taglio, e i particolari di dimensioni più piccole (fino a 160 x 160 mm) possono, allo stesso tempo, essere espulsi dal basso.
Per garantire massima affidabilità di processo, alla testa di taglio è connesso un cilindro di espulsione che spinge i pezzi in lamiera all’infuori e verso il basso. Il sistema di programmazione TruTops Boost calcola automaticamente il punto di espulsione ideale per i contorni delle varie parti. Considerando che le piattaforme scorrevoli sottostanti formano una sorta di contro supporto parallelo alla lamiera, i pezzi di lavoro non possono rovesciarsi. Scarti e scorie cadono direttamente nel carrello porta scarti, o vengono portati fuori dalla macchina su un nastro trasportatore. I pezzi in linea con i requisiti di produzione vengono intercettati da un’aletta di smistamento retrattile, mentre il sistema SortMaster Box Linear li distribuisce all’interno di un massimo di otto contenitori.

Rimozione sicura delle
parti dallo scheletro di scarto
Per rimuovere in maniera automatica le parti rimanenti nello scheletro di scarto, gli esperti TRUMPF hanno sviluppato SmartLift e SortMaster Speed. Con una sola corsa dello SmartLift, le parti tagliate vengono sollevate dal basso grazie a un totale di 180 pins liberamente posizionabili.
Ognuno di questi può sollevare fino a 10 kg. In contemporanea, SortMaster Speed preleva dall’alto i particolari con le sue piastre di aspirazione, operazione che garantisce una guida lineare precisa durante il sollevamento. In questo modo non esiste il rischio che le parti si rovescino creando inefficienze. I due bracci telescopici di SortMaster Speed sono dotati di tre piastre di aspirazione ciascuno e possono smistare e accatastare particolari su un massimo di otto europallet, all’interno di un’area totale di 1,6 x 4,8 m.
Per calcolare in automatico la posizione ottimale dei pins e delle piastre di aspirazione, TRUMPF ha sviluppato il sistema TruTops Boost. Permette di rimuovere facilmente particolari di grandi dimensioni e parti non più grandi di una carta di credito. Anche le geometrie più complesse o a filigrana - finora considerate impossibili da rimuovere meccanicamente - possono essere sollevate dalla lamiera in maniera sicura, senza alcun bisogno di programmazione aggiuntiva. Le strategie per rimuovere e tagliare i particolari sono coordinate in modo tale che la macchina possa continuare a tagliare anche mentre le parti vengono trasportate via.
Al giorno d’oggi, la produttività per unità di superficie è un criterio importante - e agli sviluppatori di TruLaser Center 7030 è stato raccomandato di risparmiare spazio ovunque possibile. Sono riusciti a farlo con successo, grazie all’espediente di far avvenire il trasporto temporaneamente all’interno dell’area produzione.
La macchina è dotata di tre carrelli a cassetti alimentati a corrente elettrica, che possono essere estesi fino al corridoio. Sul carrello centrale partendo dal corridoio possono essere posizionati (tramite per esempio un carrello elevatore) pallet con pile di lamiere grezze con spessore fino a 130 mm e con un peso fino a 3 t. Allo stesso modo, sono stati predisposti un carrello per pile di scheletri di scarto con spessori non superiori ai 250 mm, e un carrello per il trasporto di pallet con particolari tagliati dalla macchina.
La separazione, il sollevamento e l’inserimento delle lamiere grezze nell’unità di serraggio si svolge in modo automatico, parallelamente allo scarico degli scheletri di scarto.

Programmare in un unico passaggio
Da un punto di vista della programmazione, TruLaser Center 7030 opera in modo semplice e quasi completamente automatico, paragonabile alla stampante di un ufficio. È sufficiente inviare un documento con i corrispondenti dati di lavoro - geometrie, quantità, tipi di materiale, spessori - e la macchina realizza il particolare finito, che viene smistato e impilato a seconda dell’ordine. Sulla TruLaser Center 7030 si effettuano anche il nesting delle parti sulla lamiera, l’assegnazione delle tecnologie di taglio, le strategie di rimozione, il posizionamento delle parti tagliate sugli scaffali di stoccaggio e l’espulsione nei contenitori.
Sulla nuova macchina TRUMPF, lo Smart- Gate, i cilindri di espulsione, i pins,
l’aletta di smistamento e il SortMaster Speed non hanno bisogno di essere programmati individualmente. Le simulazioni tengono conto delle geometrie dei componenti e delle caratteristiche dei materiali, per un risultato dei calcoli ottimale. Sono supportate da una gestione degli ordini definita in modo chiaro, grazie al software di programmazione TruTops Boost. La programmazione si svolge in un solo passaggio e in larga parte automaticamente, ma può essere calibrata in maniera interattiva in qualsiasi momento.
TruLaser Center 7030 può lavorare in maniera autonoma per lunghi periodi di tempo senza alcun intervento da parte dell’operatore, grazie alla presenza di alcune interfacce e funzioni dedicate.  Ciò rende la macchina una soluzione in linea con i principi di Industria 4.0.
Performance Cockpit offre una panoramica dei dati di produzione più rilevanti. Il codice Dot Matrix supporta invece la connessione con varie tecnologie di processo, garantendo un buon livello di trasparenza durante il tracking delle parti. Inoltre, grazie all’app MobileControl è possibile ridurre al minimo la presenza dell’operatore che interviene solo in minima parte e da remoto.
TruLaser Center 7030 si rivolge in modo particolare ai produttori di metallo di tutti i settori che tagliano lamiere con spessori da 1 a 12 mm. Inoltre, la macchina rivela il suo grande potenziale fin dal primo turno di lavoro. Operando su due turni, i costi di processo possono ridursi fino al 30% rispetto a quelli delle macchine automatiche tradizionali con laser a stato solido. Come riassume Heinz-Jürgen Prokop: “la missione di TRUMPF è sempre stata quella di definire lo stato dell’arte della tecnologia nelle proprie aree di competenza e di riuscire a garantire ai propri clienti un reale vantaggio competitivo. La macchina TruLaser Center 7030 rappresenta un’ulteriore conferma di tutto questo”.

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