Rohre und Blech laserschneiden auf ein und derselben Maschine (1

© 2005 Carl Hanser Verlag, München
www.metall-infocenter.de/BIF
Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern.
Laser + Blech
SPECIAL
Basiskonfiguration:
In dieser Auslegung
ist die Laserschneidmaschine nur zum
Bearbeiten von
flachem Halbzeug
ausgelegt
MULTIFUNKTIONSANLAGEN
Rohre und Blech laserschneiden
auf ein und derselben Maschine
Nachteile bisheriger Laseranlagen, die profilförmige und flache Halbzeuge gleichermaßen bearbeiten können, will der italienische Hersteller
Adige Systems mit seiner neuen, besonders vielseitigen Laser-Schneidanlage eliminieren. Die Maschine ist in der Lage, mit hoher Genauigkeit
und ohne großen Umrüstaufwand sowohl Bleche jeder gängigen Größe
als auch Rohre mit einem Durchmesser bis zu 225 mm zu bearbeiten. Mit
ihrer Charakteristik eignet sie sich sowohl für Zulieferer mit großer Teilevarianz als auch für OEMs, die eher spezialisiert schneiden müssen.
Adige Systems aus Novaledo (TN) in Italien, ein TochterLASER SIND IN DER LAGE, mit hoher Geschwindigunternehmen der BLM Group (www.blmgroup.com), ist es
keit und vorzüglichen Ergebnissen einen Großteil der indugelungen, diese Hindernisse zu überwinden und eine
striell verwendeten metallischen Werkstoffe zu schneiden.
neuartige Einheit zu entwickeln, mit der es möglich ist, alle
Wer vorhat, eine derartige Anlage zu erwerben, steht jeBedürfnisse beim Schneiden der beiden Halbzeuge – Bleche
doch vor der Wahl, ob er das Schneiden von Blechen oder
und Rohre – auf umfassende Art und Weise zu erfüllen. Es
von Rohren bevorzugen soll – zwei Bearbeitungsformen,
handelt sich hierbei um die ›Adilas 2‹, eine Maschine, defür die in der Regel unterschiedliche Werkzeugmaschinen
ren Aufbau es ermöglicht, ohne Unterschied sowohl großbenötigt werden. Zwar haben verschiedene Hersteller beformatige Bleche als
reits Maschinen entauch Rohre mit einem
wickelt, mit denen soDurchmesser von 16 bis
wohl Bleche als auch
225 mm und in allen
Rohre bearbeitet werschneidbaren Stärken
den können, jedoch bemit drei verschiedenen
darf es hierfür eines geLaserleistungen (2500,
wissen Aufwandes an
3500 und 5000 W) zu
zusätzlicher Ausstatschneiden. Die Konfigutung. Ein weiteres Hinration der Maschine
dernis besteht darin,
(nur für Bleche oder für
dass der Größe der
Bleche und Rohre) wird
Werkstücke enge Grenbei der Bestellung gezen gesetzt sind.
Für jeden Anspruch: Bis 3000 mm x 12 000 mm große Bleche lassen sich schneiden
BLECH InForm 2/2005
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wählt und bringt wegen der umfassenden Modulbauweise der Maschine für den Hersteller keine großen
Aufwands- und Kostenunterschiede mit sich. Bei dieser ›bivalenten‹ Anlage benötigt man für den Wechsel
vom Blech- zum Rohrschneiden nur eine Umrüstzeit
von drei Minuten.
Rohrschneidmodul
kann nachgerüstet werden
Die Möglichkeit, die Maschine in verschiedenen Konfigurationen zu liefern, prädestiniert sie sowohl für
Zulieferfirmen (die naturgemäß eine breite Palette an
Halbfertigteilen schneiden müssen) als auch für OEMs, das
heißt für Unternehmen mit einem eigenen Produkt, für die
eher eine ›spezialisierte‹ Schneideinheit interessant ist und
die häufig nur Rohre oder nur Bleche trennen müssen. Das
Rohrmodul kann schon bei der Bestellung der Maschine
angefordert werden, es ist aber auch zu einem späteren
Zeitpunkt nachrüstbar, um eventuell nicht von Anfang an
vorhergesehene Arbeitsschritte durchzuführen (das kommt
des Öfteren bei OEMs vor), ohne erneut eine größere
Investition tätigen zu müssen.
In der Konfiguration nur für das Schneiden von Blechen
besteht die Maschine aus dem Basismodul mit klassischem
Layout und sehr gut zugänglichem Arbeitsbereich. Zu diesem Basismodul, das bei allen Konfigurationen gleich ist,
können zu einem späteren Zeitpunkt verschiedene Elemente hinzugefügt werden, um in Größe und Anordnung hochflexible Systeme zu erhalten.
Aufgrund dieses rationellen und einfachen Layouts ist es
möglich, zwischen verschiedenen Varianten zu wählen – je
nach Größe der zu bearbeitenden Bleche:
■ kundenspezifische Lösungen für das Schneiden von Blechen der Größen 1500 mm x 3000 mm bis 3000 mm x
12 000 mm,
■ verschiedene Automatisierungsgrade – von einem System mit manuellem Handling der Paletten bis zur Integration von Palettenlagern mit mehreren Türmen, die
automatisch vom System gesteuert werden und das Bearbeiten ohne Bedienpersonal ermöglichen, sowie
■ spezielle, flexible Layouts für die Anpassung an stark
veränderliche Bedürfnisse während der Produktion.
Spannend: Ein Werkstück ist auf dem
Rohrschneidemodul zur Bearbeitung fixiert
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Runde Sache: Ergänzt um ein integrierbares Modul ist die Maschine
in der Lage, Rohre bis 225 mm Durchmesser zu schneiden
Für Anwender, die Rohre bearbeiten müssen, ist das erwähnte Rohrmodul verfügbar, das als Option sehr einfach
in alle Konfigurationen des Basissystems integriert werden
kann. Mit diesem Modul sind runde, quadratische und
rechteckige Rohre mit einem Durchmesser bis 225 mm
und einer Länge bis 6500 mm automatisch oder halbautomatisch bearbeitbar. Das Rohrmodul besteht aus zwei
Spindeln – einer festen und einer beweglichen –, die die
Automatisierung des Prozesses, eine hohe Präzision und
die größtmögliche Flexibilität bezüglich der bearbeitbaren
Werkstücke sicherstellen. Aufgrund der besonderen Struktur der Spindeln mit acht Spannkloben ist es zudem möglich, eventuell vorliegende Verformungen an den Rohren
auszugleichen. Rohre mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt lassen sich an den Kanten einspannen, wo
die Verformungen im Allgemeinen geringer sind.
Wechsel von Blech zu Rohr
dauert nur drei Minuten
Sergio Raso, Verkaufsleiter von Adige Systems, erklärt:
»Es handelt sich um ein vollautomatisches Rohrbearbeitungssystem, das in ein Blechschneidesystem integriert ist.
Der verfügbare Automatisierungsgrad beider Bearbeitungen macht diese neue Maschine so einzigartig. Der Wechsel
von der Rohrbearbeitung zur Blechbearbeitung und umgekehrt erfolgt, wie bereits angesprochen, in außergewöhnlich kurzer Zeit: in nur drei Minuten.«
Gleicht Verformungen aus: Die besondere
Spindelstruktur mit acht Spannkloben
Bedienerlos: Automatische Beschickungseinrichtung der Laserschneidanlage
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Das Größenspektrum beim Bearbeiten der Rohre ist
breit. Es reicht von runden Rohren mit 16 mm Mindestdurchmesser bis zum maximalen Durchmesser von
225 mm über quadratische Rohre mit einer Mindest-Seitenlänge von 16 mm x 16 mm und einer Maximalabmessung von 160 mm x 160 mm bis zu rechteckigen Rohren
mit mindestens 16 mm x 16 mm und höchstens 200 mm
x 100 mm.
Laser vereint Genauigkeit
und Widerstandsfähigkeit
Der Lasergenerator ist so ausgelegt, dass er trotz hoher
Fertigungsgenauigkeit schwierigen Werkstattbedingungen
standhält. Zu seinen Hauptmerkmalen gehören:
■ Bohr-Booster: Die Bohrphase wird automatisch von einer Vorrichtung gesteuert, die den Bohrvorgang in
Echtzeit analysiert und kontrolliert und Zeiten und
Qualität optimiert.
■ Prozess-Zubehör: Während der Bearbeitung hochwertiger Werkstoffe werden die Schnitte überwacht, um
eventuelle Qualitätsminderungen festzustellen und geeignete korrigierende Eingriffe zu aktivieren.
■ Leistungsmodulation: Die wichtigsten Arbeitsparameter des Laserbündels sind in Echtzeit in Zusammenhang mit der effektiven Geschwindigkeit am Profil
modulierbar.
■ Bündelausgleich: Die Laserbahn wurde so entworfen,
dass eine konstante Schnittqualität im gesamten Arbeitsbereich sichergestellt werden kann.
■ Bündelvorrichtungen: Ein Laserentfernungsmesser ermittelt die Position des Blechs; mechanische Förderzeuge sind nicht nötig. Große Genauigkeit bei der automatischen Wiederaufnahme der Bearbeitung großformatiger Werkstücke.
■ Automatische Einstellung des Brennpunktes: motorisierter Laserkopf, Linsenbehälter mit Schnellspannsystem.
Die CNC ist von Siemens, so wie die gesamte Elektronik
und Automatisierung. Die Software ist auf dem fortschrittlichsten Stand und umfasst unter anderem:
■ Parametertabelle: komplette und erweiterbare Datenbank für Schnitt- und Bohrparameter. Ergonomische
Grafikschnittstelle für eine einfache Handhabung der
Laserschneidtechnologie.
■ Grafische Simulation des Arbeitsprogramms mit fortschrittlichen Funktionen für die Visualisierung und
grafische Selektion des Wiederaufnahmepunktes nach
einem Stillstand.
■ Automatischer Neustart: automatische Steuerung der
ungewollten Unterbrechungen und der darauffolgenden Neustart-Versuche.
■ Teleservice: Der Technische Kundendienst kann sich
direkt über Modem oder übers Internet mit dem System verbinden. So sind klar schnellere Diagnosen und
Eingriffe möglich.
■ Programmierte Wartungseingriffe: Tagebuch der vom
System erfassten Ereignisse und Ausgabe von Befehlen
entsprechend den für die wichtigsten Wartungseingriffe vorgesehenen Fristen.
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Onlinehilfe: in die Werkzeugmaschine integrierte Tools
für ein Verständnis der Systemfunktionen und eine rasche Diagnose eventueller
Fehlfunktionen.
■ CAD/CAM-gestütztes
Schneiden von Blechen: Das
Tool für Design, Nesting und
Entwicklung des Arbeitsprogramms wurde optimiert, um
das Potenzial des Systems
voll auszuschöpfen.
■ Tube-work: ›Intelligentes‹
CAD/CAM-Produkt für die
Wenige Arbeitsschritte: Werkstücke aus quadratischem Rohr als Halbzeug
Rohrbearbeitung, ausgestattet mit umfassenden, vielseitigen Befehlen für den Parameterentwurf und eine dreidimensionale Darstellung der tech■ Rollenbahn für manuelle Werkstückbeschickung:
nischen Sachverhalte.
Beim manuellen Zuführen der Rohre auf die Fertigungsstraße werden die Rohre während der Bearbeitung geVielfältiges Zubehör
halten. Das Bearbeiten der einzelnen Rohre geschieht jeergänzt das Anlagenkonzept
doch selbsttätig und die fertigen Werkstücke werden, je
nach ihrer Länge, auf einen Schlitten geladen oder auf
Die grundlegend modulare Bauweise der Maschine ermögeiner Entlade-Rollenbahn gesammelt.
licht es, sehr einfach eine Vielzahl sinnvollen Zubehörs für
die Praxis zu integrieren, zum Beispiel ein Spezialsystem
■ Automatische Beschickungsvorrichtung für Rohre:
für die Werkstückbeschickung. Diese Funktion wurde entOptionales Modul, das es ermöglicht, Rohre ohne Einwickelt, um die gute Zugänglichkeit der Maschine auszugreifen des Bedieners zu bearbeiten. Die automatische
nutzen. Die Werkstückzufuhr erfolgt auf der Vorderseite,
Beschickungsvorrichtung vervollständigt die Anlage und
entnommen werden die Bleche auf der Rückseite. Das Sysmacht sie zu einem vollständig automatisierten, in die
tem ist außerordentlich robust und in der Lage, die kontiMaschine integrierten Rohrschneidsystem. Die Ausmaße
nuierliche Beschickung auch sehr schwerer Bleche durchzusind so gewählt, dass die Vorrichtung den gesamten Arführen. Maximale Maße der Bleche: 1500 mm x
beitsbereich des Rohrmoduls abdeckt.
3000 mm, Dicke: 20 mm.
Rohre sind als Halbzeug
Ein anderes Zubehör ist das kompakte Beschickungssyoft besser geeignet als Blech
stem. Dieses System zeichnet sich durch Schnelligkeit und
geringen Platzbedarf aus. Die Zufuhr und die Entnahme
Das Laserschneidsystem legt es aufgrund seiner besonders
der Bleche erfolgen beide auf der Rückseite der Maschine.
einfachen Einsatzfähigkeit für Rohre nahe, ein Thema wieMaximale Maße der Bleche:
der aufzugreifen, das zwar
1500 mm x 3000 mm, Dicke:
schon lange bekannt ist, jedoch
20 mm. Eine weitere Zubehörnie auf effiziente und intensive
komponente ist ein Lager mit
Weise weiterentwickelt wurde,
integriertem System für die
weil es bislang einfach keine
Werkstückbeschickung. Es hanwirklich angemessenen
delt sich um ein Palettenlager
Schneidsysteme gab. Hierzu
mit ein oder zwei Türmen und
erneut Sergio Raso: »Es geht
integriertem Beschickungssysdarum, die Möglichkeiten austem für die Bleche. Die Anzahl
zunutzen, die uns runde, quader Positionen kann je nach der
dratische und rechteckige Rohfreien Höhe variiert werden.
re bieten. Als AusgangshalbzeuDie Tragfähigkeit jeder Bege können wir aus ihnen
schickungsvorrichtung beträgt
verschiedenartige Werkstücke
3000 kg. Maximale Maße der
gewinnen, ohne eine Vielzahl
Bleche: 1500 mm x 3000 mm,
überflüssiger BearbeitungsDicke: 20 mm.
schritte durchzuführen, die
Bei Werkzeugmaschinen, die
nötig wären, wenn man von eivom Hersteller auch für die
nem flachen Blech ausgehen
Rohrbearbeitung konfiguriert
würde, also hauptsächlich VorDetailreich: Modell eines Metallstuhls mit klappbarer Sitzfläche, dessen sämtliche Teile aus einem quadratischen
wurden, steht außerdem folgendes
gänge wie Biegen, Runden oder
Rohrstück gefertigt wurden (rechts)
Zubehör zur Verfügung:
Schweißen.« Derartige Werk■
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Laser + Blech
stücke können oft mit
großen Vorteilen mittels Laserschneiden
aus quadratischen
Rohren hergestellt werden (vorausgesetzt
natürlich,
Feinarbeit: Auch dieses Scharnier mit wenigen
Millimetern Durchmesser ließ sich mit der Andass Rohre
lage herstellen
mit angemessenem
Durchmesser und entsprechender Dicke verfügbar sind). Raso: »Es
ist klar, dass man nicht immer diesen Weg beschreiten
kann, aber auch wenn man die gesetzten Grenzen mit
einkalkuliert, besteht kein Zweifel, dass eine intelligente
Nutzung von Rohren große Zeit- und Kostenersparnisse
bedeuten kann.«
Anlage schafft Voraussetzung
für neue Technologien
Ein Beispiel, das Spezialisten im Bereich Technologie und
Produktionszyklen gut die Möglichkeiten vor Augen
führt, die die Technologie des ›Rohrs als Ausgangspunkt‹
bietet, verdeutlicht die Konstruktion eines Vorführobjektes, eines kleinen umklappbaren Sitzes.
Dieses Modell – es ist auf den Seiten 46 und 47 abgebildet – steckt voller Details; beispielsweise hat es eine umklappbare Sitzfläche, deren Gestell mit einem Scharnier
versehen ist. Das Modell besteht also aus verschiedenen
Komponenten, die – einzeln herkömmlich aus Blechen
hergestellt – Bearbeitungsschritte wie Schneiden, Biegen
und Stanzen erfordern würden. Alle Bestandteile des
Modells wurden aus einem quadratischen Rohrstück
hergestellt. Die Bearbeitung ist mit hoher Geschwindigkeit möglich und liefert Rohre mit vorgefertigten Rillen,
von denen die einzelnen Bauteile des Sitzes abgetrennt
werden können, um diesen zusammenzubauen.
Mithilfe des Laserschneidens erhält man auch Einzelteile,
die durch überraschend fein verarbeitete Details bestechen. Ein Beispiel dafür ist das Gelenk (Scharnier) der
Sitzfläche. Auch dieses Gelenk mit einem Durchmesser
von wenigen Millimetern wurde aus einem Rohr gefertigt. Die neue Werkzeugmaschine stellt also nicht nur eine fortschrittliche, ausgefeilte und universale Laserschneideinheit für Bleche und Rohre dar, sondern bietet
auch die Möglichkeit, die Technologie aufzuwerten und
systematisch zu verbreiten, mithilfe derer Rohre als
Halbfertigteile genutzt werden, um auf wirtschaftliche
Weise die verschiedenartigsten Bauteile herzustellen. ■
ANTONIO FARESE
BLM S.P.A., Cantù/Italien
www.blmgroup.com
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