产品 激光打标自动化
激光打标工艺自动化在工业生产中发挥着越来越重要的作用。激光打标自动化有助于应对日益增长的标签需求,同时降低成本。我们为您提供灵活的技术解决方案,使工业打标工艺更加高效。具体实施方案根据实际生产条件和需求量身定制。
什么是自动化激光打标?
与激光打标相关的自动化过程多种多样,可能涉及各类不同的(子)过程:从机器人辅助工件搬运、自动化工件上料,到旋转轴和转台,再到基于摄像机和软件的工艺控制。
因此,激光打标自动化示例包括:从外部对打标站进行上下料、在封闭式打标单元内部执行拾放操作,以及堆垛、分拣,以及后续包装或清洁等流程。此外,根据所需人工参与程度的不同,还可区分半自动和全自动设备。
除了工件搬运自动化之外,打标工艺本身的自动化也发挥着重要作用,例如我们采用摄像机控制的 HELP 打标工艺(Holistic Enhanced Laser Process,整体增强激光工艺)。
自动化激光打标工艺的优势
- 提高生产率
自动化系统可全天候运行,从而提升生产能力。即使仅对打标工艺本身实现自动化,例如采用 HELP 激光打标工艺(Holistic Enhanced Laser Process,整体增强激光工艺),也能显著提升效率并提高产能。 - 工艺稳定性
自动化激光打标解决方案能够确保始终如一的高质量标记,尤其是在结合激光集成式摄像机系统 IMP(Intelligente Markierpositionierung,智能打标定位)时。 - 更高效率
自动化流程可减少废品和人工干预,从而在长期内降低生产成本。
自动化激光打标解决方案
实现自动化的前提条件
根据客户需求定制的自动化解决方案、激光系统和软件的智能集成是成功实施的关键。要实现激光打标系统与机器人或自动化设备之间的协同,前提是两个系统之间具备技术上顺畅的接口对接。
FOBA 激光打标系统具备成熟接口,因此既可顺利集成至自动化设备中,也可由机器人或其他系统进行控制。打标工艺中的所有要素,包括摄像机和照明,均由同一软件控制,这不仅简化了集成,也使操作和设置更加便捷友好。
根据您的需求进行自动化激光打标
我们始终从扎实的咨询和需求分析开始。我们可根据您的需求提供不同的解决方案。
除现有自动化选项外,我们还可根据需要由内部技术部门开发更多解决方案,或推荐具备相应专业知识的合适合作伙伴。
通过与机器人制造商及自动化合作伙伴合作,我们可提供最大程度的灵活性,并帮助客户实现多种自动化方式,例如半自动上下料过程。
- 所有 FOBA 激光打标解决方案都提供 自动化选项,具有高度灵活性,可轻松集成到现有生产环境中,并配备所有关键接口。
- M2000 和 M3000 激光打标设备可选配集成旋转轴或转台。
- 通过我们的摄像机与软件控制激光打标工艺,我们可提供自动化打标对位以及工艺和光学质量控制解决方案。由于摄像机系统直接集成在激光打标头中,该自动化打标工艺具有出色的可靠性和精度。
“我们一直在寻找一位合作伙伴,能够在这一领域具备广泛的专业能力,并在打标以及集成至数字化工艺链方面为我们提供支持。”
Rinje Brandis 博士,总经理
DMG MORI Academy GmbH 的增材制造和工业 4.0
常见问题
FOBA 激光打标系统原则上可以实现自动化,并且已经通过多种方式成功应用。这里并不存在所谓的“标准方案”,而是要根据具体应用和生产环境的个性化需求来确定自动化方案。目前已实现的自动化类型包括:
- 用于工件自动化送料的托盘送料系统
- FOBA M 系列中内置车床的夹具,用于精确定位和旋转
- 机器人集成,用于激光工作站自动上下料
- 将单台激光器集成至客户定制的机械设备结构中
- 集成至现有生产线上,例如在生产过程中进行在线打标
FOBA 激光打标系统可灵活地集成到各种自动化自动化方案中。无论是半自动化解决方案,还是完全集成的生产系统均可实现。
FOBA 激光打标系统与其他设备及 IT 系统之间的通信可根据生产环境要求进行定制化编程。在大多数情况下,我们采用基于 TCP/IP 的接口,实现与 PLC 控制系统、ERP 系统或客户数据库等上位系统的可靠灵活连接。借助 FOBA 中间件,所有相关打标参数都可实现集中控制。该中间件是激光系统与设备控制系统之间的接口,即使在配有轴系统、旋转单元或自动上料装置的复杂生产线中,也能实现简便集成。典型的通信场景包括:
- 平板终端上的产品识别:设备可通过接口获取产品类型和位置信息。
- 数据库连接:产品数据、序列号或打标内容可直接从客户数据库中调用。
- 设备通信:FOBA 系统可与前道或后道设备通信,例如接收打标许可或传递状态信息。
我们可以根据您的基础设施灵活调整我们的系统——无论是直接连接现有控制系统,还是集成到上位 IT 系统中均可实现。由此形成一套贯通式自动化解决方案,可无缝融入您的生产流程中。
是的,FOBA 激光打标系统可轻松集成到线性输送装置和输送系统中。为此,我们提供配有加长连续 X 轴的特殊设备配置,使输送带能够直接穿过打标站。
该方案非常适合在线应用场景,即产品连续输送并在运动过程中完成打标。系统设计灵活,可适应不同的输送速度和产品尺寸。
得益于模块化设计和与自动化合作伙伴的密切合作,FOBA 系统既可集成到现有生产线中,也可集成到新的设备方案中——包括通过 TCP/IP 等标准化接口与控制系统、数据库和其他设备进行通信。
无论是单件加工还是批量生产:与输送系统的集成可实现高效、自动化且精确的打标——完全无需人工干预。
FOBA 激光打标系统适用于广泛的产品尺寸和重量范围。可轻松加工最高达 30 kg 的标准工件。对于更大或更重的部件,我们可根据您的需求提供定制解决方案。
在产品长度方面,FOBA 系统同样具有高度灵活性:通过加长和开放式轴系统,尤其是在 X 轴方向上,即使是长尺寸或连续的部件(如型材、管材或输送带上的部件)也能高效完成打标。
借助模块化设计和多种定制选项,FOBA 系统既可配置用于小型精密零件,也可配置用于大型笨重部件。无论是单件、批量生产还是在线应用,我们的专家都将与您一起开发合适的解决方案。
可以,FOBA 激光打标系统原则上支持机器人集成,并且已被广泛采用。机器人可承担自动上下料或在打标站内精确放置工件等任务。
但目前并不支持将机器人直接集成到设备内部。作为替代方案,FOBA 提供可安装于 M 系列内部的自动控制旋转夹具。该装置可实现工件的精确定位和旋转,从而实现自动化加工,无需在设备内部配置外部机器人。
对于更复杂的自动化场景,M 系列可通过标准化接口(如 TCP/IP)与外部机器人系统及其他设备通信,从而无缝集成到自动化生产流程中。
有。FOBA 与经验丰富的自动化合作伙伴网络合作,即使在后期,仍可为您扩展打标解决方案提供支持。无论涉及机器人技术、输送系统、夹具,还是集成到现有生产线中:我们的合作伙伴均具备所需的专业能力,可为您的 FOBA 激光打标设备量身实现自动化。
即使您最初采用的是手动方案,系统依然具备良好的扩展能力,面向未来从容升级:这些设备在设计上支持灵活扩展并接入自动化流程——包括与 ERP 系统、数据库及其他设备的通信。
FOBA 将从规划到实施全程陪伴您,并与真正理解您需求、能够可靠完成技术落地的合作伙伴共同推进项目。
FOBA 激光打标系统的设计支持其在自动化批量生产和手动单件制造之间灵活切换,无需复杂改造。
得益于模块化设备架构和智能软件解决方案,运行模式可快速调整。在自动化流程中,工件搬运由机器人、输送设备或夹具等外部系统承担。对于单件制造,也可以采用手动操作方式,例如由操作人员直接放入并定位工件。FOBA M 系列尤其适合这一应用场景:
- 自动化流程可通过接口进行控制,并可在需要时停用。
- 可随时切换为手动操作,例如用于样件、小批量或定制件生产。
- 软件可识别运行模式,并相应调整工艺流程。
这种灵活性使 FOBA 系统非常适合既希望自动化生产大批量产品,又偶尔需要手动加工单件的企业。
可以。FOBA 激光打标系统既可实现半自动,也可实现全自动,具体取决于您的需求和生产环境。两者的区别在于自动化程度以及工艺中人工参与的程度。
半自动化
在半自动化方案中,部分工艺步骤实现自动化,其他步骤仍通过手动完成。典型示例包括:
- 通过机器人或托盘送料机实现自动上下料
- 使用旋转夹具实现自动定位
- 利用相机辅助打标工艺进行质量控制
操作人员仍需参与工艺过程,例如放置工件或确认打标许可。
全自动化
全自动化涵盖整个流程,包括从工件搬运、打标,到质量检测和数据追溯。在这种情况下,系统可承担以下工作:
- 工件识别和定位
- 与 ERP/MES 系统通信
- 文档记录与可追溯性管理(如 UDI、序列号)
- 无需人工干预即可实现连续的工艺控制
为此,FOBA 提供为此,FOBA 提供模块化自动化解决方案,可根据您的基础设施和生产目标灵活调整。
无论是半自动还是全自动,FOBA 系统都始终为未来扩展预留充足空间。系统可随时扩展或调整,因此即使日后从手动或半自动生产升级为全自动生产,也能轻松实现。
可以。FOBA 提供将激光打标系统全自动化集成至客户定制的专用设备中,并实现全自动化,尤其可通过内部 SAR 部门(Special Application Request,特殊应用请求)来完成。
SAR 部门可针对特殊需求开发定制解决方案,例如特殊工件形式、复杂生产线或个性化设备方案。在此过程中,将根据所选激光器及特殊机壳,配置相应的激光源、轴系统、自动化上料单元和通信接口,所有配置均与您的生产环境相匹配。
SAR 解决方案有哪些典型特征?
- 集成至现有或新建生产设备中
- 实现全自动搬运与打标(“飞行打标”或固定工位打标)
- 模块化结构实现最大灵活性
- 与 ERP/MES 系统和数据库连接
- 采用 FOBA 摄像机和软件解决方案进行工艺控制
无论您是与设备制造商合作,还是自行规划专用设备,FOBA 都能凭借技术专长、项目支持以及经验丰富的工程团队,为您提供支持,帮助您理解并落实相关需求。
FOBA 激光打标系统中使用的软件通常根据具体项目进行协调确定,具体取决于自动化程度、生产环境和客户要求。软件控制权可由 FOBA 或客户及其系统集成商掌握,具体取决于集成方式。FOBA 通过 MarkUS 软件提供一套强大的打标工艺控制与设计解决方案。该软件可支持多达五个轴,与 FOBA 视觉系统兼容,并可实现精确、可追溯的打标。在与外部系统通信时,可使用 TCP/IP、PROFINET、PROFIBUS、EtherCAT 及串行通信等标准化接口。
此外,FOBA 中间件还能简化与现有 IT 系统和生产系统的集成。它支持对所有相关打标参数进行集中控制,并可由 FOBA 或客户进行管理。
因此,谁拥有软件控制权取决于以下因素:
- 若设备以独立单机方式运行,或采用 FOBA 自有自动化方案,则控制权在 FOBA 方。
- 若设备集成至客户自有的控制系统或 ERP/MES 环境中,则控制权在客户方。
无论哪种情况,FOBA 都能提供可适配您基础设施的灵活解决方案,包括用户角色、远程访问以及实现顺畅通信所需的接口。
所有 FOBA 自动化解决方案(包括机器人集成方案)的安全性均得到全面保证。FOBA 高度重视工艺可靠且符合标准的集成,尤其是在复杂自动化场景下。
所有系统均依据现行安全标准(如 CE 合规要求)进行开发和测试。在集成机器人或输送系统时,采用模块化安全方案,以同时确保操作人员安全和工艺稳定性。关键安全要素包括:
- 与 PROFINET、TCP/IP 及其他工业标准的接口兼容性,可确保通信和控制的可靠性。
- 集成式图像处理系统可在激光加工后立即检查每一个标记,确保结果无误。
- 模块化设备架构支持根据自动化程度对防护装置、安全光栅和安全区域进行调整。
- 文档记录与可追溯性(如 UDI、序列号)可实现全自动化,并满足审计要求。
从单个部件到完全集成的生产单元,FOBA 可为您规划和实施安全的自动化解决方案。即使在后续扩展中,安全性始终也是关注重点。
原则上,FOBA 激光打标系统配备数字输入/输出 (I/O),可用于与轴、传感器或控制系统等外部组件通信。这些接口支持个性化控制,并在技术上适用于集成至复杂的自动化解决方案中,例如通过 TCP/IP、PROFINET 或其他工业标准实现连接。
但需要说明的是:
这些 I/O 的开放和使用并非默认许可。在许多自动化场景中,我们的激光打标系统属于从属单元,由中央控制系统进行控制。为了确保系统架构的安全性和可控性,某些信号必须被禁用或有针对性地开放。
此类开放仅面向开发自有扩展或集成方案的认证经销商和系统合作伙伴。在这些情况下,FOBA 可提供技术文档、经协调的接口以及项目相关咨询支持。
通过对 FOBA 激光打标系统实施自动化,可显著缩短节拍时间,即单位时间内完成加工的效率提升。自动化流程可实现无需人工干预的连续加工,从而缩短周期时间并提高产能。
有哪些典型的自动化步骤有助于优化节拍时间?
- 自动化工件搬运(如机器人、托盘送料机、输送设备)
- 集成图像处理,用于即时质量控制
- 基于软件的工艺控制,最大限度缩短交接时间
- 与 ERP/MES 系统通信,快速提供数据
另一个优势在于:自动化可以减少或完全取代人工操作。这不仅能降低人工成本,还能提高工艺可靠性和重复精度,尤其适用于大批量生产或复杂打标要求。
FOBA 为此提供模块化自动化解决方案,可根据您的生产条件灵活调整,无论是半自动化还是完全集成的生产单元均可实现。
机器人系统和 FOBA 激光打标系统之间的可靠合作依靠智能接口集成、成熟的自动化技术以及紧密的合作式沟通共同实现。
FOBA 采用成熟的接口解决方案,使激光打标系统能够顺畅连接到机器人和自动化设备。其中既可采用半自动流程,也可采用全自动流程——涵盖从机器人辅助工件搬运、拾放操作,到借助 HELP 系统(Holistic Enhanced Laser Process,整体增强激光工艺)实现的摄像机辅助工艺控制。这些技术确保了高度的工艺稳定性和始终一致的打标质量。
另一个成功因素是与经销商和自动化合作伙伴的紧密合作。FOBA 高度重视以解决方案为导向的沟通和合作式项目推进。从最初的需求分析到培训和技术支持,销售、服务和项目工程师可在全球范围内提供咨询支持,并陪伴定制化系统解决方案的实施。
由此形成技术与沟通的整体协同,使 FOBA 激光打标系统在自动化生产环境中的集成既可靠又高效。