Perché dobbiamo calibrare il TRA per il taglio laser?

Nei sistemi di taglio laser, l'insieme di regolazione del tracciamento (TRA) è un componente fondamentale che consente il tracciamento dinamico e la regolazione della testa di taglio. Incorpora tipicamente sensori capacitivi o laser per monitorare in tempo reale la distanza tra la bocchetta e la superficie del pezzo in lavorazione, regolando così l'altezza della testa di taglio. La funzione principale del TRA è mantenere una posizione di fuoco stabile durante il taglio, elemento particolarmente cruciale per lavorare superfici curve tridimensionali o materiali lamellari irregolari. ‌

Il ruolo dei sensori TRA nel taglio laser

H controllo di seguito dell'altezza :Quando la forma del pezzo cambia o si verificano irregolarità sulla superficie, il sensore TRA rileva automaticamente queste variazioni e regola di conseguenza l'altezza della testa di taglio, mantenendo una distanza ottimale dalla superficie del pezzo per garantire una qualità di taglio costante.

Rilevamento e protezione da collisioni: Durante il posizionamento rapido della testa di taglio, il sensore TRA funziona come sensore di collisione. Quando la testa di taglio collide con il pezzo o con altri ostacoli, rileva immediatamente l'impatto e attiva la funzione di arresto automatico. Ciò previene danni meccanici costosi alla testa di taglio e alle macchine utensili, riducendo così i costi di manutenzione e i tempi di fermo.

Monitoraggio della temperatura: Alcuni sensori TRA possono rilevare in tempo reale la temperatura delle bocchette e di altre parti, assicurando che i componenti interessati operino nell'intervallo termico appropriato per garantire un valore di capacità stabile, ottenendo così un inseguimento altimetrico preciso e una stabilità del processo di taglio.

Monitoraggio della qualità di taglio: Monitorando parametri come la potenza del laser e la velocità di taglio durante il processo, i sensori TRA forniscono un supporto basato sui dati per il controllo qualità. Ciò consente agli operatori di rilevare tempestivamente eventuali problemi, come il surriscaldamento del materiale o l'allargamento della fessura, permettendo aggiustamenti immediati per migliorare la precisione del taglio e la coerenza del prodotto.

Perché calibrare il sensore TRA

La calibrazione del sensore TRA è essenziale per garantire dati di rilevamento accurati, prevenire il degrado della qualità o danni all'equipaggiamento causati da deviazioni nei dati e mantenere la stabilità del taglio al laser.

1. Garantire un'elevata accuratezza di tracciamento

La funzione principale del sensore TRA è controllare la distanza tra la testa di taglio e la superficie del pezzo in lavorazione. Se il sensore non è calibrato, la distanza rilevata potrebbe discostarsi da quella reale, causando uno spostamento del fuoco del laser. Uno scostamento del fuoco provoca direttamente problemi come mancato taglio completo, taglio eccessivamente ampio o bruciatura della superficie del pezzo, compromettendo seriamente la precisione di taglio e la qualità del prodotto finito.

2. Mantenere l'affidabilità del rilevamento delle collisioni

La funzione di rilevamento collisioni dipende dall'accurata identificazione della forza o dello spostamento da parte del sensore. Dopo un uso prolungato, la soglia di attivazione del sensore potrebbe variare, e la mancata calibrazione potrebbe renderlo insensibile alle collisioni o causare interventi errati. L'insensibilità può provocare la collisione della testa di taglio con il pezzo in lavorazione senza arrestare la macchina, causando danni all'equipaggiamento; gli interventi intempestivi interromperanno frequentemente il processo di taglio riducendo l'efficienza produttiva.

3. Assicurarsi dell'efficacia dei parametri ausiliari di monitoraggio.  

Alcuni sensori TRA richiedono il monitoraggio di parametri ausiliari come temperatura e capacità per garantire un funzionamento stabile. Se il valore di rilevamento della temperatura o della capacità si discosta a causa della mancata calibrazione, ciò interferirà con il giudizio dell'algoritmo di inseguimento dell'altezza e porterà a un processo di taglio instabile. Ad esempio, un valore di capacità inaccurato può causare frequenti oscillazioni verticali della testa di taglio sul pezzo curvo, impedendo di mantenere una distanza di taglio costante.

4. Compensare gli effetti dell'invecchiamento e dell'ambiente

Le prestazioni dei sensori peggiorano nel tempo e a causa dei cambiamenti ambientali. Le vibrazioni prolungate, l'accumulo di polvere o le variazioni di temperatura e umidità possono portare a una riduzione della precisione del sensore. Una calibrazione periodica permette di correggere questi errori dovuti a fattori esterni e all'invecchiamento, mantenendo il sensore sempre nello stato operativo ottimale.

Come determinare se il sensore TRA necessita di calibrazione

Per determinare se un sensore TRA richiede una calibrazione, il sistema identifica tre indicatori chiave: prestazioni anomale di taglio, messaggi di allarme del dispositivo e cicli di manutenzione programmati. Se si verifica anche solo una di queste condizioni, la calibrazione deve essere prioritizzata per la risoluzione dei problemi.

1. Qualità di taglio anomala

La qualità del taglio è il feedback più diretto dello stato del sensore. Quando si verificano i seguenti problemi, si dovrebbe prima considerare la calibrazione: il taglio non è completo o l'incisione è troppo larga: la distanza tra la testa di taglio e il pezzo in lavorazione si discosta dal valore ideale, causando una posizione errata del fuoco del laser; questo accade spesso quando il rilevamento dell'altezza del sensore non è accurato. Superficie del pezzo bruciata o con scorie: la testa di taglio è troppo bassa, l'energia del laser è troppo concentrata, oppure si verifica uno scostamento causato dal ritardo nel rilevamento dell'altezza. Scarsa precisione di taglio su parti curve o irregolari: la risposta del sensore al profilo del pezzo è imprecisa e non consente un aggiustamento corretto dell'altezza in tempo reale.

2. Gli avvisi e i messaggi del sistema indicano segnali chiari.

Verificare e calibrare immediatamente se si verificano una delle seguenti condizioni: l'allarme "anomalia rilevamento altezza" viene attivato quando il sensore rileva una deviazione tra i dati di altezza e il valore reale superiore alla soglia impostata, causando la segnalazione di un errore da parte del sistema.

Rilevamento errato di collisione: il sistema attiva un allarme e si arresta senza aver toccato il pezzo (falso positivo), oppure si arresta senza rilevare una collisione (falso negativo), indicando uno spostamento della soglia di collisione.

Allarme parametro Temperatura / Capacitanza: alcuni sensori hanno rilevato valori anomali di temperatura e capacitanza. Dopo aver escluso problemi hardware, il problema è probabilmente dovuto a dati di calibrazione non validi.

3. Determinare in base agli scenari di manutenzione ordinaria e di utilizzo

Anche in assenza di anomalie evidenti, i seguenti scenari richiedono una calibrazione obbligatoria in base agli scenari di manutenzione ordinaria e di utilizzo:

Quando viene raggiunto il ciclo di calibrazione: Secondo i requisiti del manuale dell'attrezzatura, di solito è obbligatoria una calibrazione ogni 3-6 mesi o dopo un certo numero di ore di funzionamento (ad esempio 1000 ore).

Dopo la sostituzione di componenti chiave : Dopo aver sostituito il tagliente, la sonda del sensore, il corpo ceramico della bocchetta e altri componenti, i dati originali di calibrazione non sono più validi e deve essere effettuata una nuova calibrazione.

Cambiamenti significativi nell'ambiente o nei materiali: ricalibrare per nuovi scenari quando si lavora a lungo in ambienti con alta polvere e umidità, oppure quando si passa da pezzi con spessori o materiali diversi.

Cosa possiamo fare dopo aver rilevato un guasto del sensore TRA?

Dopo aver rilevato un guasto del sensore TRA, ci sono due soluzioni:

1. Inviare il sensore al centro assistenza per la riparazione;

2. Acquistare un nuovo Sensore TRA

Raysoar fornisce il servizio di riparazione per guasti del sensore, inclusi la sostituzione della carcassa, il danneggiamento del filetto, la riparazione del pin rotto, il danno alla sede isolante e la sostituzione della scheda circuitale per i principali marchi di sensori TRA come Amada, Trumpf, Precitec.

Se la riparazione non è disponibile o se i costi di riparazione sono addirittura superiori a quelli di un nuovo ricambio, l'azione corretta da intraprendere è sostituirlo, verificare il tipo di sensore e trovare i prodotti corrispondenti. Raysoar fornisce la maggior parte Sensori TRA  coprendo i principali marchi di macchine per il taglio laser presenti sul mercato.