Finitura dei termoformati ad alta velocità: laser scan

Come funziona il laser scan

Il principale vantaggio del laser scan sta nella perfetta esecuzione della geometria di taglio. La testa di scansione è montata sul polso del robot: il fascio laser, focalizzato da un obiettivo particolare, viene mosso da due specchi montati su due galvanometri, con gli assi 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.

Il campo operativo viene fissato dal costruttore, ottimizzando 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 200×200 mm², per tagliare alla massima velocità possibile e compensare così l'aumento dei tempi di spostamento del robot.

Il laser scan è montato sul polso del robot: non appena questo si posiziona sulla zona di taglio, dà il via al laser scan, che esegue i tagli previsti nel suo campo operativo.

Un esempio pratico di funzionamento

Immaginiamo di dover eseguire, su una lastra piana sottile, due fori di diverso diametro in una zona e due quadrati di lato diverso in un'altra zona della lastra.

Partendo dalla home, il programma del robot lo posiziona in modo che i due fori rientrino nel campo operativo del laser scan. Raggiunta la posizione, il robot dà il comando di eseguire il programma dei due fori. Terminato il taglio, la scansione libera il robot per spostarsi sulla zona successiva, dove il laser scan esegue il programma di taglio dei due quadrati.

Finita l'operazione, il laser scan segnala al robot di tornare in posizione di partenza, 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:

• i percorsi di taglio, che possono essere programmati off-line e poi caricati sul controller della scansione;
• la sequenza delle posizioni che il robot deve assumere, generalmente realizzata per autoapprendimento, avendo cura di posizionare la scansione alla corretta distanza focale dal piano di taglio.

Il laser robot con laser scan trova applicazione nella finitura dei termoformati che presentano, sulla maggior parte delle loro pareti, spessori sottili: è il caso delle celle frigo o dei freezer (inner liner).

Questi termoformati hanno 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.

Alcuni esempi sono stati ottenuti con il sistema RX3 equipaggiato con laser scan e una sorgente laser RF899 di produzione Cutlite Penta: queste aperture, eseguite su uno spessore di 1 mm, sono state realizzate alla velocità di 22 m/min.