Diriger avec la lumière

Médecine moderne, télécommunications, électronique grand public, construction de bâtiments et stockage de données. Ce ne sont là que quelques-unes des technologies qui seraient beaucoup moins avancées, voire impossibles, sans le travail des pionniers du laser (voir encadré p. 46) tels que Theodore Maiman, Charles Townes, Arthur Schawlow et d'innombrables autres.

Mais nulle part leur travail n'a eu un effet plus profond que dans les ateliers de production, où un nombre croissant de fabricants utilisent des lasers pour couper le métal, assembler, marquer et inspecter les pièces, régler les machines et, surtout, assurer la sécurité des travailleurs. Cela est particulièrement vrai lors de l’association de lasers à l’automatisation (bien qu’il existe de nombreuses définitions à ce sujet).

Les lasers les plus puissants, ceux utilisés pour la découpe, sont depuis longtemps accompagnés de systèmes automatisés de manutention des matériaux. Ils se présentent sous la forme de simples stations de chargement/déchargement ou, dans certains cas, de tours multi-racks capables de stocker un nombre prodigieux de feuilles et de les charger individuellement dans une découpeuse laser pour les traiter. Dans les deux cas, la machine livre généralement les feuilles coupées sur une palette ou une table à proximité, où un opérateur sépare et trie les pièces.

Brendon DiVincenzo, responsable des solutions pour le marché américain chez Bystronic Inc., Hoffman Estates, Illinois, note que la dynamique de cette approche assez standardisée est en train de changer. « Depuis de nombreuses années, la découpe constitue le goulot d'étranglement, donc peu importe ce qui se passe d'un côté ou de l'autre de la machine », dit-il. « Mais cette équation commence à changer. Les lasers à fibre deviennent si rapides que les clients ont commencé à exiger des capacités de chargement et de déchargement plus efficaces pour suivre le rythme. Il s’agit notamment de systèmes de tri automatisés, ainsi que de tours plus grandes, plus rapides et plus flexibles.

Un exemple est l'introduction récente par Bystronic d'un laser de 30 kW, qui, selon DiVincenzo, « peut traiter de l'acier de 1,25 po (31,75 mm) d'épaisseur sans trop de complications, mais peut couper près de deux fois cette épaisseur dans certaines applications ».

Comme indiqué, les systèmes de tour deviennent également plus performants, mais le changement le plus important est peut-être l’acceptation croissante du tri automatisé.

« Faites le calcul des vitesses de coupe plus élevées et de ce que cela signifie en termes de débit de poids, note DiVincenzo, « et vous vous rendrez vite compte que, même si vous pouvez trouver deux ou trois personnes pour rester là toute la journée, il est peu probable qu'elles le soient. capable de suivre.

Michael Bloss, responsable des produits laser sur la côte ouest pour Amada America Inc., Buena Park, Californie, note que la productivité laser ne se limite pas à la seule puissance en watts. « J'ai travaillé avec un client qui découpait une plaque durcie de 25,4 mm d'épaisseur sur une machine de 12 kW », explique-t-il. « La vitesse était correcte mais la qualité des bords n'était pas terrible, nous l'avons donc essayé sur notre VENTIS, qui est un laser à fibre monomodule de 6 kW. La coupe était impeccable.

Il y a clairement une place pour les lasers plus récents et à haute puissance, bien que Bloss suggère que comparer un laser à la gamme phare VENTIS d'Amada équivaut à opposer une voiture de course finement réglée à une camionnette à moteur diesel - cette dernière a beaucoup de muscle, mais pourrait ne pas être à la hauteur. la qualité et la précision souhaitées.

Amada et les autres entreprises interrogées pour cet article proposent des systèmes de manutention robustes, qui méritent tous un examen sérieux de la part de tout atelier souhaitant augmenter son débit. Mais comme le souligne Bloss, l’automatisation de divers aspects du processus de découpe mérite également d’être évaluée.

"Nous disposons de nombreuses fonctions de surveillance et de contrôle disponibles sur certains de nos modèles, comme l'i-CAS, qui est une caméra qui capture une image d'une feuille et permet à l'opérateur de glisser-déposer des fichiers de pièces sur des zones inutilisées", explique Bloss. .

V-Monitor est une caméra qui enregistre en continu la zone de coupe et signale les événements susceptibles de déclencher une alarme. Ensuite, il y a le vérificateur i-Nozzle d'Amada qui maintient automatiquement le faisceau centré et focalisé dans la coupe, le capteur i-Optic qui alerte l'opérateur en cas de contamination de la lentille (et de dommages potentiels) et une fonction de perçage avancée qui détecte lorsque le faisceau traverse ainsi il peut commencer à couper, éliminant ainsi le temps perdu. "Amada ajoute toujours des fonctionnalités comme celles-ci qui contribuent à rendre le processus plus rapide et plus prévisible", explique Bloss.