Opciones para automatizar el marcado láser industrial

Desde el software de alineación de marcas hasta los módulos de alimentación de bandejas, las soluciones de marcado láser están diseñadas para adaptarse.

Los fabricantes industriales de hoy requieren cada vez más la trazabilidad de las piezas. Ya sea en el campo médico, automotriz o electrónico; utilizando plásticos o metales; o producir dispositivos, herramientas o moldes, se benefician de que cada parte sea identificable de forma única. El marcado láser logra esto con la mejor calidad mientras ahorra tiempo y costos de producción. Además, hay una variedad de personalizaciones que se pueden usar junto con estaciones de trabajo de marcado láser que pueden hacerlas aún más eficientes para aplicaciones específicas. A continuación, exploramos estas tecnologías y brindamos soluciones para el marcado láser de cualquier tipo de pieza.

La elección del sistema de marcado adecuado y la posible automatización depende del tipo, la cantidad y el material de las piezas de trabajo, así como del tamaño requerido del campo de marcado. También se debe tener en cuenta la inspección visual deseada antes, durante y después del marcado. Luego están los procesos de automatización reales: carga y descarga, operaciones de recogida y colocación, apilamiento, clasificación, embalaje y limpieza. Finalmente viene la elección entre un sistema semiautomático o totalmente automático.

La prioridad del proceso será, por supuesto, la capacidad de colocar exactamente la marca láser en el lugar previsto en el producto. Con la ayuda de una cámara integrada y el software correspondiente, es posible no solo automatizar esta función, sino también hacerla repetible con una precisión constante. La alineación de marcas a través del reconocimiento óptico automatizado de piezas, por ejemplo, permite la colocación precisa de marcas, así como la inspección controlada por software durante todo el proceso. El software adecuado puede reducir drásticamente el tiempo y el esfuerzo dedicados a alinear manualmente las piezas con el láser, así como el considerable costo de diseño, fabricación, validación y mantenimiento de los accesorios de producción. Mosaic™, un componente patentado del software de marcado FOBA MarkUS, utiliza la cámara interna del láser para capturar varias imágenes pequeñas de una o más partes en el campo de marcado y crear una imagen grande sin distorsiones. Esto permite la alineación de piezas sin accesorios, que se pueden colocar sin apretar en cualquier lugar del campo de marcado. Esto es especialmente útil en la fabricación de dispositivos médicos, donde existe una variación significativa en los tipos, materiales y formas de los productos. La gran cantidad de unidades de mantenimiento de existencias (SKU) combinadas con tamaños de lotes pequeños también dan como resultado una gran variedad de requisitos para el marcado. Con varios grados y formas de automatización posibles La integración técnica de un sistema de marcado láser y un sistema de automatización, o incluso un robot, también requiere interfaces fluidas. En particular, la solución de cámara integrada de FOBA no requiere validación adicional con un software de cámara independiente para el marcado de piezas de dispositivos médicos. Todos los elementos del proceso de marcado, incluidas la cámara y la iluminación, están controlados por un único software. Teniendo en cuenta las demandas de carga y descarga, a continuación exploraremos varias opciones con diversos grados de autonomía para abordar esta onerosa tarea.

Puede ser útil mirar primero el ejemplo de soluciones complementarias especializadas en marcado láser de piezas directas que utilizan el robot industrial "Horst" de fruitcore robotics. Este estudio de caso muestra cómo puede ser una solución de marcado láser semiautomatizado asistido por robot: el software de marcado indica al robot que retire una bandeja que contiene un tipo de instrumento médico o implante a la vez de un carro. Luego, Horst lo coloca en la espaciosa cabina protectora de una estación de marcado láser FOBA M3000-P (Figura 1). La cámara integrada proporciona una inspección automatizada de las piezas y garantiza una alineación precisa antes de marcarlas con códigos de identificación de dispositivo único (UDI) permanentes. Dice el Gerente de Producto Markus Vetter, "El software de marcado puede identificar el contorno (o el perímetro del contorno), el tamaño o las asignaciones incorrectas y, si es necesario, distinguir las partes individuales que deben excluirse del marcado. Después del marcado con láser, la puerta de acceso a la estación se abre, el robot retira la bandeja y la reasigna a la ubicación de inserción original en el carro de servicio".

Para una solución de marcado completamente automatizada, y que sea particularmente flexible, se puede conectar un módulo de acoplamiento a una estación de trabajo de marcado FOBA M-Series, M2000 o M3000, según el tamaño del lote. Los módulos WeStore del especialista suizo en automatización Wenger también están disponibles en dos tamaños y ofrecen una integración perfecta (Figura 2), ya que la celda acoplada se adapta en formato y apariencia a la estación de trabajo de marcado. Se puede cargar con hasta 20 palés, que se introducen individualmente en la unidad de marcado mediante cinemática lineal.

Las soluciones más comunes son máquinas especiales desarrolladas internamente para la carga automatizada de bandejas apiladas. Una aplicación en la que esto es útil es el llamado "marcado diurno/nocturno", que consiste en quitar pintura con láser del plástico para crear una palabra o símbolo que se ilumine tanto en la luz como en la oscuridad: tableros y controles de vehículos y aeronaves o pantallas de electrodomésticos. son ejemplos típicos. Para ello, FOBA ha desarrollado una solución mediante la cual los sistemas autónomos de agarre y carga alimentan continuamente las bandejas desde una pila hasta la estación de trabajo de marcado, lo que permite horas de producción de grandes lotes sin operador.

Los sistemas de marcado también se pueden configurar caso por caso. Para aplicaciones que involucran lotes pequeños o piezas que son particularmente delicadas o difíciles de marcar, como un tornillo cilíndrico para huesos, un robot sería un mal sustituto de un ser humano. Aún así, el proceso de marcado se puede optimizar con personalización adicional. Centex Machining, con sede en EE. UU., hizo exactamente eso con una unidad rotativa (foto de arriba) y una M3000, una combinación que simplificó enormemente su fabricación. La empresa dice que ha integrado un proceso que anteriormente requería 12 pasos individuales y 18 horas de marcado; ahora toma solo tres horas: dos horas para la configuración y una hora para el marcado. La adición de una estación de trabajo de marcado láser y sus diversas personalizaciones (Figura 3) pueden mejorar radicalmente las operaciones de los fabricantes y garantizar que estén preparados para manejar nuevos desafíos y oportunidades en sus industrias que cambian rápidamente. Además, para una mirada más profunda al marcado láser en la industria médica, hay disponible un seminario web gratuito a pedido con el Dr. Faycal Benayad-Cherif de FOBA Laser Marking + Engraving. El Dr. Benayad-Cherif es experto en automatización de marcado láser y desarrollador de varias soluciones de marcado láser patentadas.

Philipp Febel es Director de Gestión de Productos de FOBA y se centra en el desarrollo de soluciones innovadoras de marcado láser que cumplan con los crecientes requisitos de identificación de productos en todas las industrias. FOBA Laser Marking + Engraving (marca de ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie GmbH), es uno de los principales proveedores de sistemas avanzados de marcado láser. FOBA desarrolla y fabrica láseres de marcado para la integración, así como estaciones de trabajo de marcado láser con flujos de trabajo de marcado asistido por visión. Con sucursales de servicio y ventas en todo el mundo y su sede cerca de Lübeck/Hamburgo (Alemania), ALLTEC/FOBA forma parte de Danaher Corporation.

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