Die Laserbeschriftung von Schneidwerkzeugen stellt eine komplexe Herausforderung in der modernen Produktionswelt dar, in der Präzision und Produktivität mit immer strengeren Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit koexistieren müssen. Das TowerTool-System von LASIT ist die Antwort auf diese Herausforderungen, indem es ein hochmodernes Robotersystem mit fortschrittlicher Lasertechnologie und automatischen Qualitätskontrollsystemen integriert, wodurch der gesamte Prozess völlig autonom gesteuert werden kann.
Die Systemarchitektur
Das TowerTool ist als Lasermarkierungssystem der Klasse 1 konzipiert und verfügt über eine Ganzstahlkonstruktion, die maximale Stabilität während des Markierungsvorgangs gewährleistet. Die Struktur wird nach dem Schweißen einer Wärmebehandlung zur Stabilisierung unterzogen, um Genauigkeit und Wiederholbarkeit über einen längeren Zeitraum zu gewährleisten.
Im Zentrum des Systems steht ein anthropomorpher 6-Achsen-Roboterarm, der eine präzise und wiederholbare Positionierung gewährleistet. Der Laserscannerkopf, der in einer Konfiguration montiert ist, die den Zugang zu allen zu markierenden Oberflächen optimiert, ist mit einem TTL-Vision-System (Through The Lens) ausgestattet, das die Qualität der Markierung in Echtzeit überprüft.
Die Betriebssicherheit wird durch eine Kabine mit automatischer pneumatischer Tür, die mit einer empfindlichen Kante ausgestattet ist, und Schutzbarrieren gewährleistet, die den neuesten Laserschutzvorschriften entsprechen. Die gesamte Struktur ist nach PL-Kriterien (Performance Level) ausgelegt, um maximale Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Produktive Autonomie: Der Schlüssel zur Effizienz
Das Herzstück der TowerTool-Innovation liegt in seiner Fähigkeit, über lange Zeiträume völlig autonom zu arbeiten. Das System verfügt über einen großen Ladebereich mit mehreren Magazinen, die bis zu 400 Werkzeuge aufnehmen können. Diese Konfiguration ermöglicht es, ganze Produktionschargen zu laden und das System autonom arbeiten zu lassen, so dass die Bediener für andere Aufgaben frei sind.
Die Lager sind für maximale Zugänglichkeit ausgelegt: Während das System an einer Charge arbeitet, kann der Bediener bereits die nächste vorbereiten, wodurch Ausfallzeiten vermieden und die Produktivität maximiert wird. Die intelligente Lagerverwaltung ermöglicht eine optimale Organisation der Produktion, die sich an die unterschiedlichen Produktionsanforderungen anpasst, ohne die Autonomie des Systems zu beeinträchtigen.
Werkzeugkennzeichnung
Die Fähigkeit zur Zwei-Wege-Markierung ist ein besonderes Merkmal des TowerTool, das erhebliche Vorteile im Werkzeugmarkierungsprozess bietet. Der Roboter ist so konstruiert, dass er das Werkzeug äußerst flexibel handhaben kann. Er kann das Element so drehen und positionieren, dass er sowohl die Seite des Werkzeugs als auch die Rückseite/gegenüberliegende Fläche des Werkzeugs markieren kann.
Durch diese Vielseitigkeit entfallen die traditionellen Ausrichtungsbeschränkungen, die ein Markierungssystem normalerweise einschränken würden. In der Praxis bedeutet dies, dass:
- Keine manuelle Neupositionierung des Werkzeugs erforderlich
- Die Bearbeitungszeit wird reduziert
- Die Genauigkeit des Prozesses wird erhöht
- Für die Identifizierung oder Rückverfolgbarkeit von Werkzeugen ist eine vollständige Abdeckung garantiert.
Die Fähigkeit, in einem einzigen Zyklus beidseitig zu markieren, ist eine Schlüsselinnovation, die das TowerTool von herkömmlichen Markierungssystemen unterscheidet. Der Roboter kann das Werkzeug millimetergenau drehen, so dass jede gewünschte Oberfläche effizient und gleichmäßig markiert werden kann.
Kennzeichnung und Qualitätskontrollsystem
Das Markierungssystem basiert auf der Faserlasertechnologie, die je nach den spezifischen Anwendungsanforderungen mit Leistungen von 20W bis 200W konfiguriert werden kann. Der mit einem hochauflösenden TTL-Bildverarbeitungssystem ausgestattete Abtastkopf ermöglicht nicht nur die präzise Markierung von DMC/QR-Codes, sondern auch deren sofortige Überprüfung gemäß den AIM-DPM-Normen.
Das Beleuchtungssystem wurde speziell entwickelt, um die für Metalloberflächen typischen Reflexionen zu eliminieren, so dass eine zuverlässige Inspektion auch auf besonders spiegelnden Oberflächen möglich ist. Die integrierte Qualitätskontrolle prüft in Echtzeit:
- Vorhandensein und Positionierung der Markierung
- Qualität und Lesbarkeit der DMC/QR-Codes
- Einhaltung der geforderten Abmessungsparameter
- Kontrast und Tiefe der Markierung
Die Rauchabsaugung erfolgt über ein dreistufiges System mit einer Seitenkanalpumpe, die eine Durchflussmenge von mehr als 500 m³/h gewährleistet. Das Filtersystem umfasst mechanische Vorfilter, Aktivkohlefilter und hocheffiziente HEPA-Filter, die eine saubere Arbeitsumgebung gewährleisten.
Prozessmanagement und Konnektivität
Das Gehirn des Systems ist eine Siemens S1200 SPS, die alle Maschinenfunktionen steuert und über Industriestandardprotokolle mit der FlyCAD-Steuerungssoftware verbunden ist. Die Software ermöglicht:
- Dynamische Verwaltung von Markierungsdaten
- Integration mit ERP/MES-Systemen des Unternehmens
- Vollständige Rückverfolgbarkeit des Produktionsprozesses
- Automatische Behandlung von Qualitätsausnahmen
- Echtzeit-Überwachung von Prozessparametern
Die Konnektivität wird durch Industriestandardprotokolle wie PROFINET gewährleistet, wobei auf Wunsch auch spezifische Protokolle wie OPC-UA implementiert werden können. Das System unterstützt die Ferndiagnose und die ständige Überwachung der Betriebsparameter.
Steuerungssystem und Bedienerschnittstelle
Die Kontrollstation ist mit einer Doppelbildschirm-Bedienoberfläche ausgestattet, die es ermöglicht:
- Echtzeit-Visualisierung des Markierungsprozesses
- Sofortige Qualitätskontrolle durch das Bildverarbeitungssystem
- Verwaltung von Produktionsrezepten
- Überwachung der Systemparameter
- Zugang zu fortschrittlicher Diagnostik
Die Schnittstelle wurde nach den Grundsätzen der kognitiven Ergonomie entwickelt, so dass alle für die Verwaltung des Systems erforderlichen Funktionen unmittelbar zugänglich sind.
Eine Investition in die Zukunft
Das TowerTool repräsentiert die Entwicklung der Laser-Werkzeugbeschriftung von einem manuellen Prozess zu einem vollautomatischen System, bei dem Qualität und Produktivität durch ständige Überwachung gewährleistet sind. Seine Fähigkeit, autonom zu arbeiten, kombiniert mit einer automatischen Überprüfung der Markierungsqualität, macht es zur idealen Lösung für Unternehmen, die nach Spitzenleistungen in der Werkzeugproduktion streben.
Die robuste Bauweise, kombiniert mit betrieblicher Flexibilität und Prozesssicherheit, macht das TowerTool zu einer strategischen Investition für Unternehmen, die in die Zukunft blicken, wo Automatisierung und Qualität Voraussetzungen für die Aufrechterhaltung der Wettbewerbsfähigkeit am Markt sind.
