シートレーザーの性能は、どこで決まる?――LS5を最適化する機能のすべて

Sheet Laser / LS5

安全・高精度・自動化を、1台で。
― LS5シートレーザーの性能を引き出す機能

BLMグループといえばパイプレーザーを思い浮かべる方が多いはず。しかし同社は過去30年、シートレーザー加工システムも製造してきました。パイプで培った技術を注いだシートレーザー「LS5」の、性能を最適化する機能をご紹介します。

パイプレーザー加工はシートレーザー加工よりも複雑です。特に角パイプや複雑な中空プロファイルの切断では、回転するオブジェクトのアルゴリズム制御が必要になります。非円形パイプでは、カッティングヘッドと他の機械軸の動きを完璧に制御しなければなりません。BLMグループはパイプレーザー切断の膨大な経験を蓄積しており、その知識は板金切断機にも活かされています。

BLMグループのシートレーザー加工機「LS5」は、様々な構成で利用でき、あらゆる分野で最適なパフォーマンスを提供する機能を備えています。LS5は自動パイプレーザー切断機を追加することでLC5(シートレーザー+パイプレーザー)へと拡張でき、板金とパイプの切断を完全に自動化した”工場そのもの”と言えるモデルになります。

安全性

BLM GROUPのレーザー切断システムは、オペレーターにとって完全に安全なシステムで、クラス1の認定を受けています。機械は安全キャビンで完全に密閉されており、レーザー照射だけでなく、切断工程で発生する騒音・粉塵・ガスからもオペレーターを保護。安全キャビネットには認定フィルター製の大きな覗き窓があり、危険なレーザー光線から保護しながら、切断工程を簡単かつ安全に監視できます。

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複数のテーブルサイズ

LS5は、あらゆるご要望にお応えできるよう、さまざまなテーブルサイズをご用意しています。最も一般的なサイズは1.5m×3.0m、次に2.0m×4.0m、そして2.0m×6.0m。パレット構造およびパレット交換機構も、より大きなサイズのシートとより重い重量に対応するように適宜変更されています。

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柔軟なレイアウト

テーブルサイズは1.5m×3.0mと2.0m×4.0mが主流ですが、2種類のレイアウトを用意しました。パレット交換は、オペレーターの左側または機械の背面から行えます。工場内のスペースや材料の移動のしやすさを考慮し、最適なレイアウトを選べます。

LS5のパレット交換レイアウト
パレット交換の動作は、オペレーターの左側または機械の背面に向かって選択できます。

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Lasertubeモジュール

LS5は、シートレーザー加工機の中で唯一、パイプレーザーモジュールを搭載してLC5へと拡張可能なマシンです。パイプレーザーモジュールは、他のBLMグループ製と同様に完全自動のパイプレーザー切断システム。12〜120mmの丸管、12×12〜100×100mmの正方形、10×12〜120×70mmの角管のレーザー切断が可能で、C型やL型のオープンプロファイルの切断もできます。

全自動ローダーは4トンの能力を持ち、3.2〜6.5mの長さのパイプを積載可能。長さ8.5mのロングローダーも供給でき、アンローダーは6.5mまでと4.5mの2種類を用意しています。パイプモジュールのおかげで、LC5はOEMだけでなくジョブショップにとっても非常に魅力的なシステムに。柔軟性と多用途性を備え、単体のシート/パイプレーザー加工機をお持ちの方には非常に価値のあるバックアップにもなります。

シートとパイプの複合レーザー加工機 LC5
LC5は、BLMグループによるシートとパイプの複合レーザー加工機で、このカテゴリーではユニークな存在です。

LC5の技術仕様はこちら

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レーザー光出力

お客様のご要望に応じて、幅広いレーザー出力を選べます。LS5には2kWから10kWまでのファイバーレーザー発振器を搭載可能。高出力レーザーは、ステンレスやアルミニウムなどの厚い材料を切断できるだけでなく、低・中厚の材料をより速い速度で切断できます。システムのダイナミクスは、実現可能な高速化をサポートするようにうまく設計されています。

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アクセシビリティ

フロントドアは大きく開き、マシンのすべての作業エリアにアクセスできます。オペレーターコンソール(HMI)は機械の長さ方向に移動可能で、テストカット時に最適な位置に設置できます。これにより、作業者はテストカットのたびに歩く距離を減らし、プログラム変更の時間を短縮。大型ドアと移動式コンソールの2つの機能により、人間工学的な利便性が飛躍的に向上しています。

大型ドアで作業エリアにアクセスしやすいLS5

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カッティングヘッド

LS5システムのレーザー切断ヘッドには、レンズや保護ウィンドウの温度など、さまざまなパラメータを連続的に監視するセンサーが搭載されています。この継続的なモニタリングにより、一定の切断品質を保証するとともに、オペレーターがリアルタイムで予防保守を行え、機械の稼働率と生産性が向上します。

センサー搭載のレーザー切断ヘッド

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「アクティブ・フォーカス」機能

レーザー切断ヘッドには、焦点位置を自動調整するシステムが搭載されています。材料や厚み、使用するアシストガスが変わっても、作業者が焦点位置を手動で変更する必要がなく、読み込まれた切断パラメータに従ってシステムが自動制御します。また、ヘッドには静電容量式センサーが搭載され、ノズルと切断される材料との距離を維持できます。

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「アクティブ・ズーム」機能

切断速度と切断品質の最適な組み合わせを得るための理想的なレーザービームのパラメータ(直径や拡がり角)は、材料の厚さごとに異なります。アクティブ・ズームは、切断する材料の厚みに応じてこれらのパラメーターを自動的に変更し、各厚みに応じたレーザー切断速度と切断刃の品質を最適化します。

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「アクティブ・クール」機能

この機能は、厚い板金に極小の形状をレーザー切断する際に有効です。厚い材料に小さな形状を切断すると板金温度が急速に上昇し、ノズルも加熱されて切断工程や品質に悪影響を及ぼします。アクティブクールは、水などの液体で切断材料を冷却し、常に高い切断品質を保証します。

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レーザーパラメータ

材料・厚み・アシストガスの組み合わせのほとんどについて、レーザー切断パラメータがあらかじめシステムにロードされています。これらは「保護」されており、オペレーターが誤って変更することはできません。変更が必要な場合は、オリジナルをコピーして新しいセットを作成し、必要な変更を行えます。パラメータセットには、ピアス・小さな輪郭・大きな輪郭に適した専用パラメータが含まれ、あらゆる条件下で最高のレーザー切断品質を保証します。

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アシスト・ガス

アシストガスは酸素・窒素を用意し、さらに第3のガスを供給するラインも用意しました。ガスラインの部品はすべて、それぞれのガスの圧力範囲に適したものを使用しています。圧縮空気を使いたい場合は圧縮空気キットを提供。高圧コンプレッサー、油分や水分を除去するフィルターバンク、一定の圧力と流量を確保するリザーバーが含まれ、機械にきれいな圧縮空気を供給して光学部品の破損リスクを排除します。なお、品質が保証されないショップエアをアシストガスに使用することは禁止されています。

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「アクティブ・ピアス」機能

アクティブピアスはピアス加工を監視し、加工が完了するとマシンはプログラムされたカットを実行するために動き出します。こうしてピアッシングのルーチン管理は完全に自動化されます。従来は、オペレーターがピアス加工に必要な時間を計算し、確実に加工するための安全係数として少し余分に時間をかける必要がありました。このわずかな時間の積み重ねが大きな非生産時間となっていましたが、アクティブピアスはこの時間を短縮し、生産性を向上させます。

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フライカット

フライカットは、正方形や長方形の穴のグリルをレーザー切断する際に時間を節約する機能です。従来はそれぞれの形状を完全にカットしてから次へ進むため、マシンヘッドが4回進行方向を変え、加速と減速が繰り返されて最高速度を維持できませんでした。フライカットでは、レーザービームだけを制御して横線をすべて同じ速度で切断し、次に縦線をすべて切断して各形状を完成させ、グリルに仕上げます。丸穴のグリルも同じ手法でカットできますが、利点は少なくなります。

グリルの切断を成功させるには、機械が非常に精密で堅固でなければなりません。そうでないと水平と垂直の線が角で合わず、グリルが切れません。つまりフライカットでグリルをうまくカットできることは、マシンの品質を直接証明することにもなります。

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HMI オペレーターコンソール

タッチスクリーンのオペレーターコンソールは、自社開発のHMIソフトウェアでサポートされています。直感的なメニュー、大きなアイコン、グラフィカルな情報表示を提供。ビデオクリップなどオペレーターを支援する機能も充実しており、機械を正しく操作できるようガイドします。

タッチスクリーンのHMIオペレーターコンソール

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「アクティブ・カメラ」機能

これは、余った板金を利用するための非常に便利なオプションです。生産ロット終了後に板金片(スケルトン)が残ることはよくありますが、これらは正確な寸法を持たない非正規の異形であることが多く、オフラインでネストできません。そこで、アクティブカメラが提示する情報をもとに、手作業でシート画像に部品をネストできます。異形の部品が効率的に使われ、材料の使用量を最適化し、非生産的な在庫を削減できます。

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「アクティブノズル・センタリング」機能

このカメラを使ったシステムにより、オペレーターは安全かつ簡単に、レーザービームをノズルの出射孔に正確にセンタリングできます。ノズルのセンタリングが良くなることで、全方向で安定した切断品質が得られます。

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「アクティブ・メール」機能

メンテナンス警告や生産中断警告など、システムに表示される情報を、指定されたメールアドレスにメールで送信します。組織内のすべての責任者がシステムの状態を把握し、必要な是正処置を迅速に行えるため、機械全体の稼働率と生産性が向上します。

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「アクティブノズル・チェンジ」機能

18ポジションの自動ノズルチェンジャーにより、材料の種類や厚みが変わるたびにノズルを交換するオペレーターの立ち会いを必要とせず生産できます。ノズルの洗浄や状態監視も行います。

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集塵機

LS5システムは、非常に効果的な排煙・フィルタリングシステムを備えています。作業エリア内の4つのゾーンに設置された吸引ポートから排煙し、吸引口はカッティングヘッドの位置に応じて開閉して集塵機の吸引を最適化。効果的な吸引により、長期間の使用後でも、予防保守スケジュールが適切に守られていれば、埃やヒュームの堆積を防げます。

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スクラップ管理

カッティングテーブルの下には、複数のスクラップ回収用ドロワーがあります。これらの引き出しは簡単に取り出すことができ、手動パレットトラックやフォークリフトで持ち上げて、一般的なスクラップ回収箱に空けることができます。

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自動化

BLMグループは、システムの連続自動運転に対応するため、さまざまな自動化ソリューションを提供しています。自動シートローディング・アンローディング装置、原反・カットシートを保管するタワー倉庫など。お客様のご要望にお応えできるよう、様々な構成でご提供しています。

自動化ソリューションと組み合わせたLS5

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