TowerTag to znakowarka laserowa firmy LASIT przeznaczona do automatycznego znakowania przemysłowych tabliczek znamionowych. Została zaprojektowana dla tych, którzy produkują setki lub tysiące tabliczek znamionowych dziennie – zazwyczaj z anodyzowanego aluminium, stali nierdzewnej lub mosiądzu, o grubości od 0,3 do 1,5 mm – do zastosowania na zaworach, pompach, silnikach elektrycznych, skrzyniach biegów, filtrach lub innych nieporęcznych komponentach, gdzie bezpośrednie znakowanie gotowego produktu jest niepraktyczne lub nieefektywne. Maszyna jest urządzeniem klasy I, ze źródłem lasera światłowodowego (w wersji standardowej o stałym impulsie lub zmiennym impulsie MOPA) i typowym obszarem znakowania Ø220 mm z ogniskową FFL254. To, co ją wyróżnia, to modułowa architektura: ładowarki konfigurowalne pod względem liczby i formatu, podciśnieniowy system odbioru i szeroka gama rozwiązań rozładunkowych, od najprostszego zsypu na tacę po zewnętrzne stacje rozładunkowe ze stołem obrotowym lub przenośnikiem taśmowym.
Ładowarki: od jednej do czterech, stałe lub regulowane
Ładowarki są płucami produkcyjnymi maszyny. TowerTag może być wyposażony w jedną do czterech ładowarek, każda o skoku pionowym 200 mm i pojemności do 400 płyt o grubości 0,5 mm. Stos przesuwa się w górę dzięki śrubie napędzanej silnikiem ze zintegrowanym enkoderem z prędkością 2048 kroków/obrót: dwa czujniki końca skoku wykrywają płytę w pozycji odbioru, a przesuwanie zatrzymuje się tylko wtedy, gdy jest ona rzeczywiście gotowa. Ten wybór – sterowany serwomechanizmem zamiast stałego wyłącznika krańcowego – umożliwia obsługę płyt o różnych grubościach bez ingerencji w parametry mechaniczne, ponieważ to kontrola położenia zamyka pętlę.
Ładowarki mogą być stałe, dostosowane do pojedynczego formatu płyty z ograniczonymi tolerancjami prowadnic, lub regulowane, z prowadnicami z możliwością zmiany położenia w celu dostosowania do różnych formatów bez przestojów maszyny. Wybór zależy od kombinacji produkcji: ci, którzy przetwarzają pojedynczy format lub kilka formatów z częstymi zmianami, korzystają z precyzji i szybkości ładowania stałych ładowarek; ci, którzy obsługują wiele formatów z powtarzającymi się zmianami, uważają, że regulowane ładowarki są najbardziej elastycznym rozwiązaniem. W obu przypadkach geometria i wyposażenie ładowarki są definiowane podczas fazy projektowania na podstawie rzeczywistych formatów klienta, od najmniejszych płyt (zazwyczaj 30 × 15 mm) do formatów około 100 × 60 mm.
Próżnia Venturiego pick & place
Płyta jest pobierana za pomocą przyssawki próżniowej Venturiego, z chwytaniem od góry i ruchem na osi pneumatycznej. Wybór ten ma konkretny powód w porównaniu do popychaczy pneumatycznych powszechnie dostępnych na rynku: popychacz działa dobrze na grubych, idealnie płaskich płytach, ale na cienkich płytach lub na płytach, które są już wykończone – anodowane, malowane, satynowane – istnieje realne ryzyko zarysowania z powodu przeciągania i zakleszczenia z powodu niewspółosiowości stosu. Chwytanie próżniowe eliminuje ten krytyczny czynnik: płyta jest podnoszona bez ocierania się o inne, nawet przy bardzo małych grubościach i normalnych tolerancjach wymiarowych, bez konieczności wcześniejszego sortowania części. Geometria przyssawki, podobnie jak ładowarki, jest dostosowana do formatu płyty – jest to istotny szczegół podczas obróbki małych płyt lub w przypadku otworów przelotowych, które mogłyby zakłócać zasysanie.
Rozładunek: od podstawowych rozwiązań po kompletne stacje zewnętrzne
Opcje rozładunku są tam, gdzie konfigurowalność TowerTag jest najszerzej wyrażona, ponieważ jest to miejsce, w którym wymagania produkcyjne różnią się najbardziej w zależności od klienta.
Podstawowym rozwiązaniem jest nieuporządkowany rozładunek: oznaczony znacznik jest uwalniany na rynnę, która przenosi go do tacy zbiorczej. Jest to odpowiednie rozwiązanie w przypadku znakowania jednorodnych partii lub gdy sekwencja wyjścia nie jest istotna dla dalszych etapów. Jest to najbardziej kompaktowa i ekonomiczna konfiguracja.
Z drugiej strony, uporządkowany rozładunek wymaga dedykowanej ładowarki w punkcie sprzedaży, gdzie oznaczone płyty są układane w tej samej kolejności, w jakiej zostały przetworzone. Staje się to niezbędne, gdy każdy znacznik jest unikalny – zawiera numer seryjny, Datamatrix, dane powiązane z konkretnym zamówieniem klienta – i musi zachować zgodność z listą produkcyjną. Typowe konfiguracje to 1+1 (jedna ładowarka ładująca, jedna rozładowująca) lub 2+2, gdy wolumeny są wyższe i wymagane jest ciągłe podawanie po obu stronach.
Gdy partie muszą być fizycznie oddzielone według zamówienia klienta, kodu produktu lub miejsca przeznaczenia, stosuje się zewnętrzne stacje rozładunkowe. Pierwszym rozwiązaniem jest obrotowa karuzela z szufladami, umieszczona na zewnątrz maszyny: płyta jest kierowana na zsuwnię, która umieszcza ją we wcześniej wybranej szufladzie, a karuzela obraca się, aby zindeksować następną szufladę. Typowe konfiguracje obejmują 12, 17 lub więcej szuflad, o wymiarach (zazwyczaj około 75 × 120 × 90 mm) dostosowanych do średniej obsługiwanej partii. Pozycjonowanie jest zmotoryzowane za pomocą zintegrowanego enkodera, aby zapewnić powtarzalność, a operator może odbierać gotowe szuflady nawet podczas cyklu roboczego bez przerywania produkcji. Jest to preferowane rozwiązanie w przypadku obsługi wielu małych i średnich zamówień równoległych.
Drugim rozwiązaniem jest przenośnik taśmowy z indeksowanymi tacami. Tace przesuwają się pod punktem rozładunku, a maszyna indeksuje je zgodnie z mapowaniem zamówienia na tacę zarządzanym przez oprogramowanie. Jest to najbardziej odpowiednia konfiguracja, gdy partie są duże i wymagana jest rozszerzalna linia wyładowcza lub gdy dalsze operacje – foliowanie, etykietowanie tacek, kompletacja robotów – mają być zintegrowane w dalszej części. Również w tym przypadku pobieranie gotowych tacek odbywa się bez zatrzymywania maszyny.
W przypadku zastosowań wymagających ochrony powierzchni znakowania, TowerTag można uzupełnić o zintegrowany moduł formowania folii: po znakowaniu znacznik jest umieszczany na podstawie jednostki formującej folię, podawana z rolki przezroczysta folia jest dozowana i nakładana pod ciśnieniem za pomocą cylindra pneumatycznego, a uformowana folia jest następnie przenoszona do wylotu. Jest to przydatne w przypadku płyt przeznaczonych do agresywnych środowisk, w których oznakowanie, choć głębokie, korzysta z ochrony przed ścieraniem lub zanieczyszczeniami.
Inne często używane akcesoria obejmują pneumatyczny system obrotu płyty w obszarze znakowania – przydatny podczas znakowania po obu stronach bez ręcznej interwencji, z obrotem 0-180° w Ukrytym czasie cyklu – oraz wewnętrzne systemy ssące z filtracją HEPA H14 i węglem aktywnym, niezbędne podczas znakowania materiałów wytwarzających opary lub mikrocząsteczki, zarówno w celu ochrony optyki lasera, jak i jakości środowiska pracy.
Oprogramowanie: dialog z ERP/MES i dynamiczne zarządzanie zamówieniami
Pod względem mechanicznym TowerTag robi to, czego się od niego wymaga. Prawdziwa wartość dodana, zwłaszcza w przypadku dużych ilości i mieszanek, leży w oprogramowaniu do zarządzania. Podstawą jest FlyCAD do generowania layoutów – tekstowych, Datamatrix zgodnych z ISO/IEC 16022, QR zgodnych z ISO/IEC 18004, logotypów wektorowych, progresywnych seriali – oraz FlyControl do zarządzania cyklem maszyny. Co więcej, w prawie każdym rzeczywistym projekcie dodawana jest niestandardowa aplikacja (TagMarker lub jej odpowiednik), która łączy marker z firmowym systemem ERP lub MES.
Typowy schemat wygląda następująco: biuro produkcyjne generuje zamówienie, system ERP udostępnia je w tabeli granicznej (plik CSV, zapytanie do bazy danych, wymiana za pośrednictwem OPC UA lub REST), oprogramowanie TowerTag odczytuje zamówienie, pobiera dla każdej linii prawidłowy układ i zmienne pola (numer seryjny, kod produktu, partia, data, znak CE) i oznacza wymaganą ilość. Logika rozładunku – sortowanie, na karuzeli lub na taśmie – odzwierciedla następnie strukturę zamówienia: każda płyta trafia do właściwej szuflady lub tacy bez interwencji operatora. Pojedynczy cykl może obejmować płytki różnych produktów, o różnych układach, obsługiwane w dynamicznej sekwencji.
Kryteria wyboru
Konfiguracja jest określana na podstawie trzech zmiennych: wielkość produkcji (ile płyt dziennie, jaki szczyt), różnorodność formatów (ile różnych formatów, jak częste zmiany), wymagany tryb rozładunku (pojedyncza partia, uporządkowana sekwencja, separacja według zamówienia). Przy 50 do 300 płytkach dziennie i jednym lub dwóch stabilnych formatach, pojedyncza ładowarka TowerTag z niechlujnym rozładunkiem jest już wystarczająca. Przy większych ilościach z mieszanymi zamówieniami naturalnym wyborem jest konfiguracja z 2 lub 4 ładowarkami i uporządkowanym rozładunkiem. Gdy równoległe zamówienia muszą być fizycznie oddzielone, naturalnym uzupełnieniem stają się zewnętrzne stacje z karuzelą obrotową lub taśmą, zawsze zintegrowane za pomocą oprogramowania z systemem zarządzania klienta.
Senior Applications Support | LASIT
Senior Applications Support w LASIT od ponad 10 lat, Ciro Ventura jest specjalistą w zakresie zastosowań znakowania laserowego do testów próbek laboratoryjnych. Wspiera klientów i zespoły techniczne w ocenie i wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania laserowego dla ich potrzeb.
