Поза методом стрічки: візуальне вирівнювання сопла для лазерного різання

Рутинна процедура з використанням стрічки, яка уповільнює кожну зміну

Увійдіть у більшість цехів лазерного різання до початку ранньої зміни — і ви побачите одну й ту саму ритуальну процедуру. Оператор відриває смужку стрічки, приклеює її під соплом, запускає пробний імпульс, знімає стрічку й уважно розглядає слід від прожарювання. Якщо слід від опіку розташований точно по центру отвору сопла, зміна починається. Якщо ж він навіть трохи зміщений, оператор обертає регулювальні гвинти, наклеює нову смужку стрічки й повторює цикл. Досвідчений оператор може точно відцентрувати коаксіальне розташування за п’ять–шість хвилин. Менш досвідчений оператор витрачає на це більше часу, і результат усе одно може містити приховане зміщення.

Три проблеми накопичуються при використанні цього підходу. По-перше, оцінка неозброєним оком обмежує роздільну здатність приблизно 0,1 мм, і цей поріг змінюється від одного оператора до іншого, а іноді й від однієї зміни до іншої навіть у того самого працівника. Польові дані галузі свідчать, що коефіцієнт успішності коаксіального вирівнювання за методом стрічки в режимі «один прохід» становить близько 85 %, тобто приблизно в одному з семи випадків налаштування в результаті різання виникає вимірюваний відхилення. По-друге, ті п’ять–шість хвилин, необхідних для кожного вирівнювання, швидко накопичуються при багаторазовій зміні матеріалу. По-третє, процес вимагає реального випромінювання лазера без наявності захисного екрану, що створює реальний (хоча й невеликий) ризик для безпеки щоразу.

Що відбувається, коли камеру замінює око

Візуальний інструмент для вирівнювання сопла має ту саму мету — звести промінь, отвір сопла та потік допоміжного газу в одну точну вісь. Цього досягають за допомогою модуля камери у поєднанні з програмним забезпеченням для вимірювання замість використання стрічки та інтуїції. Оператор встановлює пристрій на сопло, запускає виявлення й зчитує на екрані поточне значення зсуву під час обертання регулювальних гвинтів. Камера «бачить» реальну проекцію променя. Алгоритм розраховує відхилення. На дисплеї відображається точне числове значення, а не суб’єктивна оцінка.

Повний процес зводиться до трьох кроків: розмістити інструмент, запустити виявлення та виконувати регулювання доти, доки показник не стане нульовим. Новий оператор може освоїти цю процедуру приблизно за десять хвилин. Калібрування перестає бути ремеслом, яке вимагає місяців навчання, і стає стандартизованою процедурою, яку будь-який навчений оператор може виконати з однаковим результатом. Саме така узгодженість є найважливішою у серійному виробництві, де п’ятдесятого виробу має різати точно так само, як і перший.

Швидкість, точність та якість різання: там, де змінюються цифри

Відмінності виявляються в трьох категоріях, і кожна з них має власний вплив на роботу обладнання.

Час калібрування різко скорочується. Те, що раніше займало п’ять–шість хвилин, тепер зменшується до приблизно тридцяти секунд за допомогою автономного пристрою. Варіанти з автоматичним вирівнюванням можуть завершити процес за менше ніж десять секунд. Під час зміни з експлуатаційними перервами, що передбачають кілька замін сопел або зміну матеріалів, ці зекономлені хвилини перетворюються на платний час роботи верстата, який раніше витрачався на підготовку.

Точність зростає приблизно в п’ять разів. Bochu MCD100 забезпечує повторювану точність 0,02 мм та абсолютну точність 0,05 мм. Raytools VBA надає результати менше 0,08 мм. Обидва показники значно перевершують практичний поріг розрізнення людського ока — 0,1 мм.

Якість різання покращується завдяки вирівнюванню. Коли промінь і струмінь газу мають одну й ту саму центральну вісь, розподіл енергії навколо шва залишається рівномірним. Нижній шлак і заусінці помітно зменшуються, а типова скарга на чистий розріз з одного боку та грубі краї з іншого практично зникає. Для нержавіючої сталі середньої товщини та відбивного алюмінію правильна коаксіальність також зменшує кількість енергії, що відбивається назад, що запобігає утворенню ямок на захисних лінзах і продовжує їхній термін служби.

Середньомасштабний виробник, що постачав прецизійні корпуси з нержавіючої сталі товщиною 8 мм, зіткнувся саме з цією проблемою. Два з чотирьох країв постійно не проходили візуального контролю; пізніше виявилося, що це пов’язано з відхиленням променя на 0,15 мм, яке метод вимірювання стрічкою раніше не виявив. Упродовж одного тижня після впровадження візуальної процедури вирівнювання всі чотири краї успішно пройшли контроль, а інтервал заміни лінз для цього різального головки збільшився майже вдвічі порівняно з записами в журналі технічного обслуговування до впровадження цієї процедури.

ISO 9013 — міжнародний стандарт, що класифікує якість теплової різки, безпосередньо пов’язує клас кромки з повторюваністю процесу. Співвісність променя й сопла знаходиться серед найважливіших параметрів, що визначають, чи збереже партія свій клас якості від початку до завершення.

MCD100 та VBA: одна й та сама проблема, але два різні конструкторські рішення

Ці два інструменти підходять до виконання завдання з протилежних конструкторських філософій. MCD100 — це автономний прилад. VBA — це модуль із функцією зв’язку, який працює у парі зі смартфоном або планшетом.

Вибір інструменту, який відповідає реальним умовам роботи в майстерні

MCD100 є доцільним у ситуаціях, коли надійність роботи та автономія важливіші за портативність. Відсутність необхідності спарювання з телефоном означає, що немає розривів з’єднання й проблем з сумісністю додатків. Ступінь захисту IP64 забезпечує надійну експлуатацію в умовах, насичених шліфувальним пилом, масляним туманом та випадковими бризками. Вбудований дисплей працює при будь-якому освітленні, яке створює майстерня. Підприємства, що калібрують кілька голів за зміну або працюють у режимі інтенсивного виробництва в складних умовах, отримують найшвидший економічний ефект завдяки цій вбудованій автономії.

VBA — це природний вибір для операторів, які вже керують обладнанням за допомогою розумного смартфона й шукатимуть легкий інструмент, який можна легко переносити з одного робочого місця на інше, не уповільнюючи роботу. Вага VBA становить лише 0,3 кг, тому пристрій легко поміщається в кишеню або невелику інструментальну тарілку. Інтерфейс додатка відразу здається знайомим будь-кому, хто впевнено користується мобільними пристроями. Компактна конструкція особливо виправдовує себе в приміщеннях із щільною розстановкою обладнання та в майстернях із кількома станками.

Raysoar постачає як MCD100, так і VBA, забезпечуючи повну лінійку споживних матеріалів для лазерного різання та інструментів для технічного обслуговування. Наявність товарів на складі дозволяє швидко відправляти замовлення, глобальна логістична мережа охоплює клієнтів у кількох регіонах, а служба підтримки надає безпосередні рекомендації щодо підбору кожного пристрою вирівнювання під конкретну різальну головку та умови виробництва.