Jelölés

Az innovatív magyar lézer

Iparágtól függetlenül egyre nagyobb igény jelentkezik a termékek követésére és azonosítására mind termelői, gyártói, mind felhasználói oldalról. A piaci igények automatizált jelölési megoldásokat tesznek szükségessé, ami magában foglalja többek között a megfelelő adatok előállítását és az adatok egyértelmű visszaellenőrzését.

hirdetés

Mindezek megvalósításához szükséges, hogy a termelők, gyártók, sőt gyakran a felhasználók is rendelkezzenek megfelelő hardver- és szoftverkörnyezettel. A tendenciák azt mutatják, hogy az e feltételeket biztosító automatizálási megoldások jelentős és egyre nagyobb költséget hárítanak az azokat igénybe vevőkre. Az olyan iparágak számára, amelyek kifejezetten nagy értékű árukat kínálnak – mint az autó-, az elektronikai vagy orvosi ipar –, a termelési egységek követése mellett az egyes darabok azonosítását is lehetővé tevő, termékszíntű követés is nélkülözhetetlen. Erre a minőségbiztosítás, a termelésirányítás, illetve a vevői követelmények miatt van szükség. A termékszíntű követés egyik alapvető feltétele a termékek megfelelő jelöléssel való ellátása. Az említett iparágakra jellemző, hogy a jelölésnek biztosítania kell a hosszú távon is megfelelő vissza-ellenőrizhetőséget – akár olajos, poros, kopott felületeken is – körülményektől függetlenül. Ennek egyik bázisa, hogy a jelölés nem távolítható el a jelölt felületről. Emellett sok esetben fontos elvárás, hogy a jelölési felület mérete ne haladja meg a néhány négyzetmilliméter nagyságot, hiszen gyakran nincs elegendő terület az adott terméken a követési információk elhelyezésére. Mindezen elvárások természetes következménye volt a kétdimenziós kódok elterjedése, valamint a lézeres feliratozás térhódítása. E technológia az, amely lehetővé teszi kis méretű, maradandó, nagy felbontású feliratok elhelyezését közvetlenül a felületen, hozzáadott kellékanyag nélkül, kizárólag anyagelszínezés útján.

ProLase F20 fiberlézeres jelölő (forrás: Muth Laser Systems
ProLase F20 fiberlézeres jelölő (forrás: Muth Laser Systems

Természetesen számos olyan jelölési helyzet adódhat, amikor a lézeres megoldás nem használható: ilyen például az utánfestési eljárás szükségessége vagy a korrózió fellépése, illetve az egyes iparágakra jellemző sérthetetlen felületek jelölésének igénye. Ezen esetekben továbbra is a már elterjedt címkézési, pontütéses, tintás megoldásokat célszerű alkalmazni, függetlenül attól, hogy e módszerek jelentős fenntartási költséget jelentenek mind a kellékanyag, mind a karbantartás szempontjából. Azon esetekben azonban, ahol a lézertechnológia alkalmazása nem ütközik a fent említett akadályokhoz hasonló nehézségekbe, számos előnye miatt a felhasználók általában a lézeres feliratozókat választják. E technológia vitathatatlan előnye, hogy kis karbantartási igénnyel és tiszta üzemelés mellett kiváló jelölési minőséget garantál. Főként emiatt terjedt el, és tud továbbra is egyre nagyobb teret hódítani az autó-, az elektronikai, az orvosi, valamint a fémiparban.

Költséghatékony fejlesztés

A lézeres technológia, különösen a lézeres jelölési ipar hosszú évek óta nyújt megoldást mind gázlézerek, mind szilárdtestlézerek formájában az alkatrészek, termékek maradandó jelölésére. Néhány anyag kivételével ezek mindegyikén olvasható, minőségi felirat képezhető. Rugalmasságuk miatt az utóbbi években a szilárdtestlézerek közül is a fiberlézerekre jelentkezik a legnagyobb igény. Ezzel a technológiával sokféle anyagon, fémeken, műanyagon, gumin, festékrétegen és más felületeken kiváló minőségű felirat képezhető legtöbbször színelváltozással. Természetesen mindez nem jelenti azt, hogy a fiberlézerek átvehetik más lézeres technológiák helyét, ugyanis számos olyan feladat jelentkezik, amely inkább igényli CO2-lézerek vagy az alacsonyabb hullámhosszú zöld, illetve UV-lézerek alkalmazását. Ilyen például az elektronikai komponensek jelölése, a nagy értékű, kiváló minőségű grafikai elemek gravírozása vagy a különböző lézeres tisztítási folyamatok. Mind ez idáig azonban a lézeres feliratozás egyértelmű hátránya volt, hogy az e megoldásokat választók különösen magas bekerülési költséggel kellett hogy számoljanak akkor, ha jobb minőségű és megbízható szervizháttérrel rendelkező európai vagy amerikai lézerjelölőt választottak. Ezek a minőségi megoldások csak kevesek számára voltak elérhetők a piacon, illetve sok esetben azok sem döntöttek a jobb lézerberendezések beszerzése mellett, akik számára rendelkezésre álltak ugyan a megfelelő források, viszont elsősorban kisebb kezdeti költségű megoldást kerestek. A lézergépek technológiai előnyei, de többnyire magas bekerülési költségei következtében az utóbbi években egyre inkább előtérbe kerültek az olcsó, viszont gyakran gyenge minőségű távol-keleti termékek.

Rozsdamentes lemez lézeres jelölése
Rozsdamentes lemez lézeres jelölése

E piaci trendekre reagálva fejlesztette ki Magyarországon a Muth Laser Systems Kft. legújabb lézeres feliratozóját, a ProLase-szériát. A fejlesztés során kiemelt szempont volt a költséghatékonyság, az élenjáró technológia, az egyszerű integrálhatóság, a tartós minőség, a megfelelő munkavédelem, valamint a strapabíró kialakítás. A tervezés nagyban támaszkodott – a saját fejlesztői elképzelések mellett – a vevői véleményekre, az ügyfelek tapasztalataira. Ezáltal jött létre közel másfél éves fejlesztési munka eredményeképpen a ProLase-széria, amely amellett, hogy megoldást kínál a magyar jelöléstechnikai piacon, piacképes termék nemzetközi szinten is.

Két megoldás, egy fejlesztés

A Muth Laser Systems számos partnerénél kiemelt igény az egyszerű integrálhatóság, amely jelentősen lecsökkenti mind a gyártási, mind a tervezési költségeket OEM- és felhasználói szinten egyaránt.

Fiberlézeres fej modellje
Fiberlézeres fej modellje

A fejlesztés révén a lézeres szakvállalatnál létrehoztak egyrészt egy új, integrálható feliratozót, a ProLase F/C/Y szériát, amelynek tagjai fiberlézerek esetében lefedik a 10–100 W-os, YAG lézereknél a 3–100 W-os, CO2-lézerek esetében pedig a 10–100 W-os tartományt, továbbá egy önálló jelölőállomást is ProLase M20eco/M20 és M30 néven, amely berendezések teljes mértékben kompatibilisek egymással, megoldást nyújtva mind az integrálást igénylő feladatokra, mind az önálló munkaállomásokra.

Integrálás felsőfokon

A ProLase F/Y/C széria standardizált vezérlőjének és fejburkolatának köszönhetően a gyártósori tervezés egyszerűvé vált: legyen szó YAG, CO2- vagy fiberlézeres feladatról, a méretek változatlanok. Használatával egy megváltozott feladatú gyártósoron is egyszerűvé válik a technológiák közötti átjárás, kizárólag a lézerforrás és a feliratozó panel cseréje szükséges.

Az alumíniumprofilokból történő építkezés az iparigép-gyártásban szinte mindennapi feladat, kézenfekvő ezek használata lézerfelfogatás esetén is: három oldalról szabványos, hornyos kialakítással egyszerűvé válik mind a feliratozó felfogatása, mind a megfelelő pozícióba való állítása. Az oldalirányú hornyok lehetővé teszik kamerák, kódolvasók, érzékelők vagy elszívófej egyszerű felfogatását, nem szükséges további alkatrészek gyártása, ami emeli a költségeket, és csökkenti a termék környezetében található értékes teret.

IP65-ös védelem Mind a vezérlőegység, mind a galvofej kialakítása lehetővé teszi a nedves, poros, olajos körülmények közötti üzembiztos használatot.

Alumíniumlemez lézeres jelölése
Alumíniumlemez lézeres jelölése

Szabványos rackkialakítás A szabványos 19ʺ méretű rackkialakítás egyszerű, áttekinthető vezérlést tesz lehetővé, összhangban a gyártósorok, cellák többi elemével, ezáltal egyszerű beépíthetőséget biztosít.

Megoldás erősen szennyezett környezetre Különösen a fémmegmunkálás területén jelentkezik az a probléma, hogy a jelölés nem különíthető el a megmunkálási folyamattól. A megmunkálás során keletkező olajos emulzióra a lézerek jelentős része nincs felkésztve. Ez akár már rövid távon is a kábelek, panelek, műanyag alkatrészek maró hatás miatti sérüléséhez vezet, amely csak jelentős költséggel javítható. A legtöbb lézeres jelölőeszköz esetében a gép hűtését biztosító levegő be- és kiáramlási nyílás az, amely különösen veszélyeztetett e tekintetben. A problémát kiküszöbölve a feliratozót be- és kimeneti szűrővel látták el, elkerülve ezáltal még az állásidő alatti szennyezés kockázatát is. A szűrők cseréjéhez szerviztechnikus nem szükséges, a csere a készülék megbontása nélkül elvégezhető.

Beépített ipari PC A legtöbb lézeres feliratozóhoz PC szükséges, az ipari minőségű PC használata viszont jelentős költséggel jár új termelőeszköz tervezése során. A fejlesztett készülék vezérlőjét ipari PC-vel látták el, ezáltal nem áll fenn a szoftverek ütközésének kockázata több feladatra is használt eszközök esetén. További előnye, hogy nem szükséges számítógép sem a vezérléshez, a vezérlőegység szükség szerint önmagában képes perifériák fogadására.

Kommunikáció felsőfokon A vezérlőegységet az iparban használatos szabványos csatlakozókkal szerelték fel: mind RS 232, Ethernet-, mind gyorscsatlakozókkal rendelkezik I/O kommunikációhoz, interlock-, enkóder-, fotocella-érzékelőkhöz. Emellett USB-csatlakozók is rendelkezésre állnak perifériák, illetve beviteli eszközök fogadására, továbbá a vezérlőegység szabványos ProfiBus- és ProfiNet-kapcsolatot is kínál.

Önálló jelölőállomások

A jelölési feladat számos esetben nem igényli a lézeres jelölőeszköz gyártósorba való integrálást. Ennek oka lehet a kis gyártási darabszám, az alacsonyabb összköltségvetés, illetve a gyártás-/termelésautomatizálás további területeinek hiánya. Ezen feladatokra nyújt megoldást a ProLase M20/M30-as széria, amely a legszigorúbb munkavédelmi, minőségi követelményeket is kielégíti.

ProLase M20 jelölőállomás
ProLase M20 jelölőállomás

Class 1 a biztonságos jelölésért A fejlesztés során a legfontosabb a megfelelő munkavédelem elérése volt. Biztonsági szempontból a lézerek a különösen veszélyes kategóriába sorolt termékek közé tartoznak. Minden gyártónak törekednie kell a megfelelő munkavédelmi előírások betartására, illetve a biztonságos használat biztosítására. A Muth Laser Systems mindent megtett annak érdekében, hogy a készülékek mind a vonatkozó szabványoknak, mind a legkomolyabb munkavédelmi elvárásoknak megfeleljenek.

Moduláris felépítés Amellett, hogy a készülék önálló egységként is használható, felkészítették az esetleges automatizálási feladatokra is. Ezáltal inline megoldásként is tud működni a készülékházban kialakított, utólag is beépíthető szállítópálya-modul segítségével, amellyel alkalmassá válik darabáru nagy mennyiségben történő jelölésére anélkül, hogy a gyártósor átalakítása újabb gépberuházást jelentene. Emellett az oldalfalak cseréjével, valamint görgőkkel a szálanyagok jelölése is megoldott, forgó jeladó alkalmazásával változó sebességek esetén is.

Lézersugár-elfordító rendszer Előfordul, hogy egymásra merőleges síkok jelölése szükséges. Az ilyen feladatok megvalósítására korábban vagy több feliratozó jelentette a megoldást, vagy termékmanipuláció révén lehetett egy lézerrel több felületet jelölni. A Muth Laser Systems által fejlesztett megoldással egy feliratozóval akár öt egymásra merőleges sík jelölése is megoldható, manipuláció okozta időveszteség nélkül.

Automata működés Az eszköz automata ajtónyitásának köszönhetően a jelölési ciklusidők minimalizálhatók, valamint egy nagy méretű lézerbiztonsági betekintő ablak és belső megvilágítás folyamatosan követhetővé teszi a jelölés folyamatát. A készülék motoros magasságállítása, valamint a megfelelő szoftverháttér biztosítja akár a különböző méretű, formájú alkatrészek közötti gyors átállást is. Mindezek automata tárgyasztallal lehetővé teszik nagyobb méretű alkatrészek vagy több alkatrész egyidejű jelölését is, maximálisan 600 mm×600 mm-es méretben.

Kódok visszaolvasása, minőségének ellenőrzése Napjainkban nem elegendő önmagában csak a vonalkódok, kétdimenziós kódok megjelenítése, meg kell bizonyosodni arról is, hogy a jelölt kód minősége megfelelő, valóban felkerült a termékre, mégpedig a megfelelő pozícióban, illetve adattartalma is megfelel az elvártaknak. Erre a legbiztonságosabb megoldás közvetlenül a jelölést követő visszaolvasás, ellenőrzés. Ezáltal bizonyosodhatunk meg afelől, hogy emberi beavatkozás nem történt a jelölés és olvasás között, valamint az olvasás friss információkkal szolgálhat a termelésirányításnak is. A feladat megoldását a készülékbe integrált Datalogic olvasók teszik lehetővé, amelyekkel a zárt cella fényviszonyainak köszönhetően mindig stabil információk nyerhetők.

Integrált elszívás Ipari környezetben nem elhanyagolható problémát jelent a füstelszívók elhelyezésének kérdése. Számos üzemben minimális kapacitás áll rendelkezésre új eszközök elhelyezésére. Emellett a készülékektől távol elhelyezett elszívók teljesítménye is jelentősen romlik. E problémára ad választ a jelölőcella helytakarékos kialakítása, amellyel a készülék alsó részében a vezérlés mellett elszívóegység is helyet kapott, amellyel akár 400 m3/h elszívási teljesítmény is lehetséges, ami festett, illetve könnyen éghető műanyagok esetében is elegendő tartalékot hordoz magában.

Porfestés elszínezése lézerrel
Porfestés elszínezése lézerrel

Opciók széles választéka A fejlesztőcsapat amellett, hogy standard megoldást kívánt nyújtani a jelölési igények nagy részére, számos kiegészítő opciót kínál a gépek mellé: akár 50 mikron beállítási pontosságra képes kamerás pozicionálást alakfelismeréssel, online kamerakép szoftveres előállítását egyedi termékpozicionálásokhoz, automata fókuszálást íves vagy szintben eltérő felületek jelöléséhez, illetve egyedi szoftveres megoldásokat speciális igényekhez.

Előtérben a költséghatékonyság

Az utóbbi években nemcsak a lézerjelölők, hanem a munkavédelmi lézerburkolatok területén is egyre nagyobb igény jelentkezett a költséghatékony, megbízható, emellett viszont minden munkavédelmi követelménynek megfelelő megoldásra. Mindezen elvárásokra nyújt alternatívát a ProLase M20-as típussal megegyező méretekkel rendelkező, újonnan fejlesztett eszköz, az M20eco, amelybe az összes ProLase integrálható kivitelű feliratozó beépíthető, azonban szolgáltatásai a költséghatékonyság érdekében korlátozottak.

Az eddigi tapasztalatok alapján a ProLase-széria megfelel a legmagasabb szakmai elvárásoknak is. Az elmúlt időszakban olyan irányok is körvonalazódtak a jelöléstechnika területén, amelyek mentén újabb fejlesztések indultak el a Muth Laser Systemsnél.

Muth Gábor, Muth Laser Systems
a szerző cikkei

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés