W produkcji zaworów, pomp, armatury i podobnych komponentów hydraulicznych, znakowanie laserowe przyjęło rolę, która wykracza daleko poza zwykłe umieszczanie logo. Obecnie jest to integralna część identyfikowalności procesu: kody Datamatrix, progresywne numery seryjne, odniesienia normatywne i dane partii są grawerowane bezpośrednio na korpusie elementu z mosiądzu, stali nierdzewnej lub stali węglowej, gwarantując nieusuwalne oznakowanie, które jest odporne na uderzenia, chemikalia i cykle mycia.
Producenci w tym sektorze zazwyczaj pracują z dużymi partiami na stosunkowo jednorodnych rodzinach komponentów: pojedynczy zawór może być produkowany w setkach lub tysiącach sztuk dziennie, z czasem znakowania w zakresie od 2 do 12 sekund na sztukę. W tym scenariuszu głównym ograniczeniem nie jest wszechstronność geometryczna, ale ciągła produktywność, w połączeniu z powtarzalnością pozycjonowania, która sprawia, że kod jest zawsze czytelny dla dalszych zautomatyzowanych systemów.
Dwu- lub czterostanowiskowy stół obrotowy stanowi bezpośrednią odpowiedź na tę potrzebę. Platforma Rotomark została opracowana właśnie z myślą o tym profilu zastosowań, z konfiguracjami mechanicznymi i opcjami procesowymi wybieranymi w zależności od rozmiaru części, układu znakowania i wymaganego stopnia automatyzacji.
Wczytywanie zamaskowanych konfiguracji czasu i osi
Zasada działania jest prosta, ale decydująca: podczas gdy laser znakuje element na stacji roboczej, operator (lub robot) ładuje kolejną część do zewnętrznej stacji ładującej. Po zakończeniu cyklu stół obraca się o 180° (lub 90° w wersjach czterostanowiskowych), a laser natychmiast rozpoczyna znakowanie nowego elementu. Czas oczekiwania na załadunek/rozładunek nakłada się na czas znakowania, a źródło lasera działa przez prawie całą zmianę.
Maszyna jest dostępna ze stołami Ø600, Ø1000 i Ø1200 mm, których rozmiar należy wybrać w zależności od rozmiaru obrabianego przedmiotu, wysokości przegrody bezpieczeństwa i liczby wymaganych stacji. Stół jest połączony ze zmotoryzowaną osią Z o typowym skoku 200 mm, co wystarcza do ogniskowania na elementach o różnych wysokościach bez ręcznej interwencji.
W przypadku zastosowań wymagających jednoczesnego znakowania wielu elementów – na przykład palety z sześcioma lub ośmioma złączkami – dostępna jest konfiguracja z osiami XZ połączonymi ze stołem obrotowym. Dodatkowa oś X, z przesuwem do 900 mm, rozszerza obszar roboczy, obejmując cały promień stołu i umożliwia znakowanie palet komponentów w Ukrytym czasie cyklu, zamiast pojedynczego elementu na stację. Ta konfiguracja otwiera również możliwość integracji bocznego systemu wizyjnego, który omówimy później.
Struktura mechaniczna: dlaczego ma znaczenie w systemie o wysokiej wydajności
W systemie, który działa nieprzerwanie przez osiem tysięcy lub więcej cykli dziennie, sztywność strukturalna i stabilność wymiarowa nie są marginalnymi szczegółami. Konstrukcja Rotomark wykonana jest ze spawanej, termicznie rozciąganej i frezowanej NC stali, co gwarantuje bardzo niskie odkształcenia (poniżej 0,08 mm w warunkach obciążenia nominalnego) i geometrię, która jest stabilna w czasie. Konstrukcja ramy została zweryfikowana przy użyciu technik MES, a system osi jest zamontowany na wstępnie obciążonych recyrkulacyjnych prowadnicach kulkowych z podwójnie ułożyskowaną śrubą Bosch po stronie silnika, co stanowi konfigurację łączącą wysoką prędkość obrotową i sztywność osiową.
Mechaniczny krzywkowy mechanizm obrotowy to wybór, który LASIT utrzymuje od lat właśnie ze względu na precyzję i powtarzalność, które oferuje. Obrót jest zarządzany przez silnik z falownikiem, regulowany w zależności od wagi i rozmiaru części i gwarantuje dokładne pozycjonowanie stacji w odniesieniu do środka obrotu. Przyrządy centrujące są wymienne i są zamontowane na dwóch specjalnych miejscach wykonanych z hartowanych tulei i gwintowanych otworów Helicoil, co skraca czas przezbrajania.
Znakowanie 360° i zakrzywione powierzchnie: osie obrotowe i głowice 3D
Częstym wymaganiem w świecie zaworów jest znakowanie na znacznej części obwodu korpusu, np. w celu oznaczenia Datamatrix obok tekstu alfanumerycznego lub opracowania logo wzdłuż łuku 90° lub 180°. Aby spełnić te wymagania, Rotomark może być wyposażony w zintegrowane osie obrotowe w stacjach (konfiguracje z podwójną osią W): obrabiany przedmiot jest obracany podczas znakowania, zawsze w czasie maskowania, podczas gdy sąsiednia stacja jest ładowana.
W przypadku części o wysoce zakrzywionych powierzchniach lub znacznych zmianach trójwymiarowych Głowica skanująca 3D. Jest to trójosiowy system optyczny, który umożliwia znakowanie na powierzchniach niepłaskich bez konieczności mechanicznego przesuwania głowicy lub części. Praktyczna korzyść jest dwojaka: unika się dodatkowych ruchów mechanicznych (z powiązanym czasem i tolerancjami), a większe obszary znakowania mogą być pokryte przy zachowaniu stałej jakości grawerowania.
Wizja, odczyt kodu i integracja oprogramowania
W przypadku znakowania do celów identyfikowalności, dwa elementy często stanowią różnicę między systemem, który działa, a takim, który generuje odrzuty: centrowanie części i weryfikacja oznaczonego kodu. Rotomark może być wyposażony w system obserwacji bocznej zamontowany na pokładzie głowicy skanującej, wyposażony w dedykowany oświetlacz. Ten sam system zazwyczaj wykonuje trzy funkcje: automatyczne centrowanie części w odniesieniu do układu znakowania (z konsekwentnym uproszczeniem szablonów), odczyt OCR zaznaczonego tekstu w celu weryfikacji zgodności oraz odczyt/klasyfikację Datamatrix zgodnie z normami odniesienia (ISO/IEC 15415, AIM-DPM), przy czym klasyfikacja jest zazwyczaj wymagana między klasą A a klasą B.
W niektórych aplikacjach klient wymaga określonej procedury zarządzania w przypadku wystąpienia kodu NOK: usunięcie i ponowne oznaczenie, automatyczne odrzucenie, zatrzymanie maszyny z powiadomieniem kierownika linii. Wszystkie te logiki są zarządzane na poziomie niestandardowego oprogramowania.
Po stronie sterowania maszyna jest standardowo wyposażona w panele elektryczne zgodne z CE ze sterownikami PLC i napędami Siemens, Schneider Electric lub ABB zgodnie ze specyfikacjami klienta i integruje się natywnie z systemami MES i ERP za pośrednictwem skonsolidowanych protokołów przemysłowych (Profinet, Profibus, Ethernet/IP, OPC UA). Oprogramowanie FlyCAD/FlyControl zarządza dynamicznym generowaniem kodów, progresywnych numerów seryjnych i zmiennej zawartości pobieranej z zewnętrznych baz danych, podczas gdy niestandardowa warstwa interfejsu może być modelowana w oparciu o logikę specyficzną dla linii.
Załadunek ręczny, integracja robotów i metody pracy
Maszyna została zaprojektowana tak, aby obejmować oba scenariusze operacyjne: ręczne sterowanie przez operatora z przodu lub integrację z komórką robota z automatycznym załadunkiem/rozładunkiem. Trzy typowe tryby pracy – stół w trybie automatycznym, stół w trybie ręcznym z uruchamianiem przyciskiem oraz drzwi boczne z blokadą stołu dla większych pojedynczych ładunków – można wybrać w zależności od przepływu linii i asortymentu produkcji.
Podsumowując
Dla producentów zaworów, pomp i armatury z wymaganiami dotyczącymi identyfikowalności i wysokiej produktywności na jednorodnych rodzinach komponentów, Rotomark stanowi sprawdzoną platformę procesową. Wybór pomiędzy różnymi konfiguracjami – średnicą stołu, liczbą osi, obecnością wizji, głowicą 3D, osiami obrotowymi stacji – musi być dokonany na podstawie rzeczywistej części: wymiarów, materiału, zawartości znakowania, wymaganego czasu cyklu i stopnia automatyzacji linii. Jest to rodzaj oceny, którą najlepiej przeprowadzić z próbkami w ręku, na etapie studium wykonalności.
Applications Manager | LASIT
Applications Manager w LASIT od ponad 20 lat, Mario Palmieri odpowiada za zarządzanie i rozwój firmowego laboratorium laserowego. Przeprowadza testy próbek dla klientów, wspierając sektory motoryzacyjny, medyczny, lotniczy i elektroniczny w wyborze najbardziej odpowiedniego rozwiązania do znakowania laserowego.
