Ein echtes Schwergewicht: Laserschneiden und -schweißen in einem

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Bild: Laservorm

Lasermaschinenbau, Laserlohnfertigung und Service an Lasermaschinen mit der Spezialisierung auf die Verfahren Laserschweißen, Laserhärten und Laserauftragschweißen – eine große Bandbreite, die das mittelständische Familienunternehmen Laservorm bietet. „In der hauseigenen Lohnfertigung bearbeiten wir vom Einzelstück bis zur Großserie“, sagt Geschäftsführer Thomas Kimme. „Durch unser Knowhow sind wir in der Lage auch selbst Maschinen in diesem Bereich zu konstruieren und herzustellen.“

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Bild: Laservorm

Zwei Verfahren vereinen

„Für eine kürzlich realisierte, kundenspezifische Sonderlösung haben wir ein kompaktes XYZ-System komplett neu konstruiert“, berichtet David Müller, Konstrukteur bei Laservorm. „Die Kombination von Laserschweißen und Laserschneiden in einer Maschine ist nicht alltäglich. Die beiden Verfahren haben recht unterschiedliche Anforderungen.“ Die größte Herausforderung: die beiden Verfahren in einer Maschine und in einem Arbeitsbereich von 2x2m miteinander zu vereinen. Die Lösung: Eine kombinierte Laserschweiß- und -schneidanlage in Portalbauweise mit Palettenwechselsystem. Dabei sorgen Kettentriebe mit Nocken und Ausleger für das wechselseitige Bewegen der Palettentische von außen in die Maschine und zurück.

Dynamisches Gantry-System

Das Gantry-System ist aus einer X-Achse, zwei parallel synchronisierten Y-Achsen sowie einer Z-Achse aufgebaut. Der Portalträger in Stahlbauweise ist hierbei in einer komplexen und steifen Blechbauweise gefertigt, um die hohe Dynamik, die bei dieser Anwendung essenziell ist, zu sichern. In der X- und Y-Achse kommen hierbei Führungen und Linearmotoren von Hiwin zum Einsatz. Auch die Z-Achse ist mit Profilschienenführungen sowie einem Kugelgewindetrieb des Offenburger Bewegungstechnikspezialisten ausgestattet. „Hiwin ist für uns bereits seit über 20 Jahren der Ansprechpartner, wenn es um Führungen geht“, so Kimme.

Verbaut wurden Linearführungen der Baureihe HG bzw. QHH und WEW. „Die Kugelführung HG ist die erste Wahl bei Schienenpaaren, wie wir sie hier in dieser Applikation vorfinden“, berichtet der zuständige Hiwin-Außendienstmitarbeiter. „Mit unserer SynchMotion-Technologie wird unsere HG-Baureihe zur QH-Linearführung.“ Die Technologie erlaubt höhere Verfahrgeschwindigkeiten, verlängerte Nachschmierintervalle und verbesserte Gleichlaufeigenschaften bei geringeren Laufgeräuschen. Hierbei sind auf den Y-Achsen jeweils drei Laufwägen montiert, um die aufkommenden Massen und die enormen Zugkräfte der Antriebe bestmöglich auf der Führung zu verteilen. Zum Einfahren der Paletteneinzüge und Schließen der Maschinentüren kommen Hiwin-Führungen des Typs WEW zum Einsatz. „Die breite Kugelführung ermöglicht durch ihre Schienenbreite und geringe Bauhöhe höchste Momentenbelastbarkeit, speziell in Mx-Richtung“, begründet Hiwins Vertriebsmitarbeiter den Einsatz der verbauten Baureihe.

Linearmotoren mit individuellem Achsaufbau

In den parallel verlaufenden Y-Achsen sind zur Wahrung der hohen Beschleunigung und Präzision Linearmotoren der Baureihe LMFA verbaut. „Wir haben uns zum individuellen Achsaufbau für einzelne Linearmotor-Komponenten entschieden“, erklärt Müller. „Dabei setzen wir wassergekühlte Linearmotoren ein, die wir aber konvektionsgekühlt nutzen. Die geforderten Spitzenkräfte können wir an dieser Stelle mit den LMFA-Motoren erreichen.“ Die verbauten Direktantriebe sind im Vergleich zu einer rein mechanischen Komponente zudem deutlich präziser, weshalb sich Laservorm hier für den Einsatz der Synchron-Linearmotoren entschieden hat. „Die Auslegung der Motoren erfolgte in enger Abstimmung mit den Applikationsingenieuren von Hiwin. Hier vertrauen wir auf ihre Expertise“, blickt Müller auf die reibungslose Projektphase zurück.

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