Flexibel Laserschneiden Flexible Laser Cutting
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Flexibel Laserschneiden Flexible Laser Cutting
Flexibel Laserschneiden Flexible Laser Cutting Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher Steinbachstraße 19 52074 Aachen Deutschland Telefon +49 (0) 2 41 / 80-2 74 07 Fax +49 (0) 2 41 / 80-2 22 93 www.wzl.rwth-aachen.de Dipl.-Ing. D. Do-Khac Telefon +49 (0) 2 41 / 80-2 82 35 [email protected] Ihr Vorteil Your Benefit Bei geringen Stückzahlen filigraner Blechbauteile und Prototypen verbietet sich bisher die Fertigung mittels Stanzwerkzeugen wirtschaftlich. Das Laserstrahlschneiden von Blechteilen erlaubt hingegen prozesstechnisch hohe Schnittgeschwindigkeiten. In diesen Anwendungen steigert eine hohe Schnittgeschwindigkeit von programmierbaren Schneidanlagen die Wirtschaftlichkeit der Fertigung signifikant. Diese können bislang nur im geraden Schnitt ausgeschöpft werden. Low production volumes economically prohibit manufacture of fine blanking workpieces and prototypes using a blanking tool. Laser cutting sheet metal offers technologically high cutting speeds. High cutting speeds in a programmable cutting machine permits economical production of these typical fine blanking parts. Today, the technological cutting speed limits can be exploited only when cutting along straight lines. Der Einsatz von Scanner-Technologie kann in Ecken und an Radien eine höhere Schnittgeschwindigkeit ermöglichen. Ein neues Steuerungskonzept muss dazu die Achs- und Lasersteuerung in Hochgeschwindigkeit zuverlässig regeln, und eine Softwareunterstützung muss die transparente Programmierung ermöglichen. Die steuerungstechnische Integration und die Grenzen des Ansatzes werden in diesem Projekt untersucht. To enable this approach, a new control concept must control the axes and laser scanner at high speeds reliably, and software support must facilitate transparent programming. Applying laser scanning technologies enables higher cutting speeds along edges and radii of the workpiece contour. This project investigates control system integration and analyses the limits of this approach. Laboratory for Machine Tools and Production Engineering Chair of Machine Tools Prof. Dr.-Ing. Christian Brecher Steinbachstraße 19 52074 Aachen Germany Phone +49 (0) 2 41 / 80-2 74 07 Fax +49 (0) 2 41 / 80-2 22 93 www.wzl.rwth-aachen.de Dipl.-Ing. D. Do-Khac Phone +49 (0) 2 41 / 80-2 82 35 [email protected] Unsere Lösung Our Approach Die am WZL implementierte Lösung bündelt die Ansteuerung von Achsportal und Lasersystem in einer zentralen Einheit. Die speziell angepasste NCSteuerung kann für beide Teilsysteme alle Berechnungen in kurzem Regeltakt durchführen und sichert dadurch eine hohe Gesamtdynamik. Durch die am WZL umgesetzten Erweiterungen erfolgt die Programmierung ohne zusätzlichen Aufwand, eine besondere Berücksichtigung der Achsredundanz ist in der Programmierung dieses Online-Ansatzes nicht zwingend erforderlich. The solution implemented at WZL concentrates the control system in one central unit which controls the axis portal and the laser system at the same time. The adapted NC-controller is hence capable to perform all computations at fast cycle times which ensures high total system dynamics. The enhancements realised at WZL further provide programming without additional overhead, such that special programming for the redundant axis setup is unnecessary. Flankierend analysiert ein SoftwareWerkzeug Werkstückkonturen und ermittelt erreichbare Bearbeitungszeiten. Zusätzlich wird auf dieser Berechnungsgrundlage untersucht, inwiefern weitere Dynamiksteigerungen durch eine Offline-Zerlegung der Werkstückkontur ermöglicht werden. As additional support, a software tool analyses workpiece contours to determine the minimal achievable processing times. Based on this analysis we investigate how additional dynamic improvements can be achieved through a priori decomposition of the contour. Unsere Leistung Our Services – Entwurf, Entwicklung und Test neuer Steuerungsarchitekturen – Erforschung von Ansätzen zur automatisierten Bauteilanalyse und Bahnaufteilung bei redundanten Achsen – Prototypische Umsetzung der Ansätze in Software-Werkzeugen – Konzeptionierung der Steuerungsintegration für gekoppelte Vorgänge und Systeme – Design, development and testing of new control architectures – Researching concepts for of automated workpiece analysis and setpoint profile decomposition – Prototypical implementations of such concepts in software tools – Concept development for control integration in coupled processes/systems applications