Finitura dei termoformati ad alta velocità: laser scan

Martedì 18 Settembre 2018

laser scan


La finitura dei termoformati richiede spesso di operare a velocità molto elevate, raggiunte le quali il robot non riesce a garantire la precisione del taglio: il laser scan è la soluzione a questo problema (fig.1).


Figura 1 - Sistema RX3 equipaggiato con laser scan




Come funziona il laser scan

Il principale vantaggio del laser scan sta nella perfetta esecuzione della geometria del taglio che garantisce La testa di scansione è montata sul polso del robot e il fascio laser, focalizzato da un obiettivo particolare, viene mosso mediante due specchi montati su due galvanometri, i cui assi risultano perpendicolari l’uno all’altro.

L’obiettivo, posizionato a monte dei galvanometri, è dotato di un galvanometro lineare che garantisce la corretta focalizzazione del fascio laser su tutti i punti del campo operativo del laser scan (fig. 2).

Figura 2 -componenti del laser scan



Il campo operativo viene fissato dal costruttore, ottimizzando tra i tempi del taglio della scansione e quelli necessari al robot per raggiungere le varie posizioni. In genere si sceglie sempre un campo abbastanza piccolo, per esempio 200x200 mm2 , per tagliare alla massima velocità possibile, così da compensare l’aumento dei tempi di spostamento dei robot.

Il laser scan è montato sul polso del robot e, non appena posizionato sulla zona del taglio, dà il via libera la laser scan che esegue i tagli previsti nel suo campo operativo. Il robot posiziona e il laser scan taglia.

Figura 3 - esempio di ciclo con laser scan

Un esempio pratico di funzionamento del laser scan

Nel caso in cui dovessimo eseguire su una lastra piana sottile 2 fori di diverso diametro in una zona e 2 quadrati che hanno diverso lato su un’altra zona della lastra (vedi figura 2), il programma del robot, partendo dalla home, posizionerà quest’ultimo così che i 2 fori risultino all’interno del campo operativo del laser scan. Una volta raggiunta la posizione, il robot darà il comando di eseguire il programma dei 2 fori. Quando il taglio è finito, la scansione dà al robot il via per posizionarsi sulla zona successiva, dove il laser scan effettuerà il programma di taglio dei 2 quadrati.

Finita questa operazione il laser scan indicherà al robot di tornare il posizione di partenza così da essere pronto per il lavoro successivo.

Le programmazioni del sistema laser robot con laser scan

Il sistema laser robot, equipaggiato con il laser scan, richiede due differenti programmazioni;

  1. i percorsi di taglio che possono essere programmati off line e quindi caricati sul controller della scansione;

  2. la sequenza delle posizioni che il robot deve assumere che viene generalmente effettuata per autoapprendimento, avendo cura di posizionare la scansione alla corretta distanza focale dal piano di taglio.

Il laser robot con la scan laser trova applicazione per la finitura di termoformati i quali presentano, sulla maggior parte delle loro pareti, spessori sottili, come le celle frigo o i freezer (inner liner).

Questo tipo di termoformati presentano superfici con spessore anche inferiore al millimetro, sulle quali si raggiungono velocità di taglio superiori a 25 m/min, (420 mm/s).  

Nonostante l’elevata velocità il sistema mantiene con grande esattezza la geometria di taglio.

Ecco di seguito alcuni esempi ottenuti con il sistema RX3 equipaggiato con la scan laser ed una sorgente laser RF899 di produzione Cutlite

Penta. Queste aperture, eseguite su uno spessore di 1 mm, sono state eseguite alla velocità di  22 m/min