Neue Bewegungsfreiheit Bleche lassen sich für die Kombibearbeitung jetzt noch schneller und sicherer positionieren. Denn ein neues Bewegungskonzept sorgt für höhere Positioniergeschwindigkeiten und kratzerfreie Teile.

30 Prozent mehr Leistung beim Laserschneiden auf der TruMatic 7000 - zusätzliche Achsen und eine Formel mit Schleppfehler machen's möglich.

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Neue Bewegungsfreiheit

Wie lassen sich dicke Bleche auf Kombimaschinen noch schneller Laserschneiden? Durch zusätzliche Achsen und eine Formel mit Schleppfehler.

Darf es ein bisschen mehr sein? Zum Beispiel 30 Prozent mehr Leistung beim Laserschneiden auf der TruMatic 7000? Keine Frage – aber eine kniffelige Aufgabe. Denn es gilt, hohe Positionierbeschleunigungen, kratzerfreie Teile auch bei komplexen Konturverläufen und eine prozesssichere Bearbeitung von Kombiteilen zu gewährleisten. Eine hohe bewegte Masse kann da zum schwer wiegenden Problem werden. Schließlich kommen bei Materialdicken von bis zu acht Millimetern im Nu 280 Kilogramm Gewicht zusammen – und die wollen schnell und präzise positioniert werden.

Klare Aufgabenteilung

Der Maschinentisch muss keine Ecken mehr anfahren, die Zusatzachsen gleichen die Differenz aus.

Ein zweites Bewegungskonzept sorgt für die nötige Dynamik: zusätzliche Achsen, die parallel zu den Hauptachsen arbeiten. Sie bewegen den Laserschneidkopf in x- und y-Richtung – überlagernd zu den Achsen des Tischs. Während die übergeordnete NC-Steuerung die Hauptbewegungen des Werkstücks direkt regelt, verfährt die antriebsbasierte Bewegungssteuerung den Laserkopf zusätzlich in einem 52-Millimeter-Radius. Die Überlagerung der beiden Bewegungen erhöht das absolute Verfahrtempo und verkürzt die Bearbeitungszeit filigraner Teile mit komplexen Konturen und vielen Richtungswechseln. Gleichzeitig glättet sie den Bewegungsablauf des Maschinentischs und verlagert ruckartige Bewegungen in den Werkzeugkopf mit erheblich geringeren bewegten Massen.

Bei den überlagernden Bewegungen berechnet das System den Schleppfehler im Voraus und führt Feinbearbeitungsschritte bei ruhendem Werkstück aus. Das heißt: Der Tisch muss keine Ecken mehr fahren, bei denen er abbremsen und neu beschleunigen müsste, sondern nimmt immer den kürzesten Weg, während die parallel tätigen Zusatzachsen die Differenz ausgleichen und die filigranen Geometrien ausschneiden. Damit gewährleistet das neue Konzept – bei allem Tempo – eine sehr hohe Präzision. Mit der passenden Automatisierung unterstützt die clevere Bewegungskombination auch das Freischneiden von Teilen.

Beim Vortrennen arbeiten Koordinatenführung und Zusatzachsen gleichzeitig, die Blechtafel wird dabei bewegt. Nun übernimmt der Sheet-Master und saugt das Werkstück an. Geführt von den Zusatzachsen schneidet dann der Laserschneidkopf das Teil frei – die Blechtafel darf währenddessen liegen bleiben. So lassen sich mehrere Teile hintereinander freischneiden und schneller ausschleusen.

Die richtige Formel

Die überlagerte Bewegung von Schneidkopf und Koordinatenführung stellt für die Steuerung keine leichte Aufgabe dar: Sie muss die Zusatzachsenbewegung zeitparallel zur Sollposition der Hauptachsen berechnen. Die Lösung liegt in der richtigen Formel, und die arbeitet mit einem „Modellschleppfehler“, den das Simulationsmodell im Antrieb berechnet und mit dem realen Schleppfehler in den Zusatzachsen abgleicht. Mit dem Sollwert-Istwert-Abgleich beider Achsen in Echtzeit lassen sich Abweichungen zwischen der berechneten Bahn und der geplanten Kontur ohne Zeitverzögerung kompensieren.

Mehr Bewegungsfreiheit

Das Plus an Bewegungsfreiheit bringt noch weitere Vorteile: So ist der Schneidkopf innerhalb der Lasermatrize beinahe beliebig positionierbar und der Matrizendurchmesser ist fast doppelt so groß wie früher. Deutlich größere Teile können darum direkt durch die Matrize entsorgt werden, der Weg über die Teileklappe entfällt. Alles in allem eine dynamische Sache: Die Teilefertigungszeit sinkt um bis zu 30 Prozent.

 

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Schreiben Sie uns: Blechhelden@de.trumpf.com

Dieser Artikel erschien erstmals im Sommer 2011.



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