Laserskolan: Del 5 - Laserstationer ökar säkerheten vid industriell laserbearbetning

För att skapa en pålitlig laserprocess krävs en säker och komplett laserstation. En laserstation är sällan den andra lik utan påverkas av till exempel automationsgraden i produktionen samt vilken lasermetod som används. Den femte delen av Laserskolan fokuserar på laserstationer, vad som krävs för att göra dom säkra samt hur laserstationer påverkas av trender inom verkstadsindustrin.

Laserkällan, fibern och laserverktyget - hjärtat i en laserstation

En laserstation är en maskin som på ett säkert sätt utnyttjar den höga energitätheten i laserljuset för att möjliggöra effektiv bearbetning av metall. Laserkällan, fibern och laserverktyget är komponenter som bildar hjärtat i en laserstation.

Laserkällan producerar ljuset och det kan vara olika typer av laserkällor beroende på laserprocess. Fibern för över ljuset till laserverktyget som fokuserar ner ljuset i processen. Kombinationen av laser, fiber och optik bestämmer storlek och effektfördelning i processpunkten och väljs efter önskad process. Laserverktyget sitter på en manipulator som orienterar laserfokus för att kunna utföra själva bearbetningen. Den mest flexibla manipulatorn är en robot. Med hjälp av en robot går det att säkerställa en frihet i programmeringen då det är möjligt att ändra, utveckla och lägga in nya komponenter i produktionen.

Ljustäthet - viktigt för ett säkert laserhus

Laserkällans höga effekt och den skadliga våglängden gör att laserprocessen måste byggas in i ett ljustätt laserhus för att kunna hanteras på ett säkert sätt. Laserhuset skyddar operatörerna från att komma i kontakt med laserstrålen samt skyddar mot en eventuell brand som kan uppstå på grund av den höga lasereffekten. Men framför allt skyddar laserhuset operatörerna från våglängden på laserstrålen då den kan ge skador på ögonen och påverka synen.

För att kunna övervaka processen har de flesta laserhus en kamera på insidan som visar hela händelseförloppet på skärmar på stationens utsida. Kameran kan också vara en del av säkerheten genom att garantera att ingen person är kvar inne i laserhuset när processen startar, samt ett sätt att säkerställa att roboten fungerar på rätt sätt.

 

Varje laserstation bör anpassas för att uppnå en optimal laserprocess

Det är även viktigt att titta på helheten i en laserstation då det går att integrera säkerhetslösningar i olika komponenter i lasersationen. I det arbetet är det viktigt att samarbeta med en duktig och erfaren integratör av lasersystemet. Det här arbetet är en självklar del för att laserstationen ska följa maskindirektivet och bli CE-märkt. För att uppnå en optimal laserprocess är det viktigt att anpassa laserstationen efter den specifika produktionen och produkterna samt vilken storlek och energifördelning som önskas i processpunkten. Hur stor roboten behöver vara samt vilken räckvidd den behöver för att arbeta fritt avgörs till exempel av storleken och tyngden på produkterna.

Olika klasser avgör säkerhetsnivån på laserstationer

Alla laserstationer är indelade i klasser. Klass 1 är den säkraste klassen som innefattar lasrar eller lasersystem som i normala lägen inte utgör någon fara. En laserstation som räknas som klass 4 innefattar lasrar och lasersystem som kan orsaka både brand och personskada. Under normala förhållanden betraktas en laserstation i verkstadsindustrin som en klass 1-station, men så fort service eller något annat ingrepp utförs på laserstationen behöver man betrakta den som en klass 4-station. Det beror på att man under ingreppet ofta bryter säkerheten eller påverkar stationen på ett sätt så att laserprocessen och laserstationen inte fungerar normalt.

Trender inom automation bidrar till uppkopplade laserstationer

Det finns flera industriella trender som även påverkar laserstationerna, så som industri 4.0 och Industrial Internet of Things. Laserstationer har under lång tid haft sensorik för att kunna samla in data. Nästa steg är att analysera datan och använda den till, bland annat, förebyggande underhåll. Sensoriken i en laserstation går att anpassa efter till exempel vad som övervakas, hur datan sparas samt hur den presenteras. Detta går att göra dels separat i laserstationen men även som en integrerad del i ett mer övergripande system. Andra fördelar med att ha uppkopplade laserstationer är att det möjliggör utförandet av uppdateringar, service och felsökningar på distans.

En annan trend som det pratas mycket om i verkstadsindustrin är "low volume high mix", där man går ifrån stora serier av en och samma komponent till mindre serier med många olika produkter. Den trenden passar bra ihop med robotiserad laserbearbetning då det är en flexibel lösning där det är relativt enkelt att anpassa sin laserprocess efter olika produkter och behov.

Vill du veta mer om laserstationer och hur de fungerar? Kontakta mig här eller besök vår webbplats för mer information om Permanova och våra lösningar. Håll även utkik efter del 6 i Laserskolan som kommer handla om vilka krav som ställs på ett företag för att kunna använda laser.

Kontaktperson