Num: un CNC personalizzato per Favor Laser

Pubblicato il 17 aprile 2013

Una tecnologia CNC personalizzata di NUM sta aiutando il costruttore di macchine per il taglio laser Favor Laser ad accelerare lo sviluppo del prodotto e a rivolgersi a nuovi mercati. Grazie all’utilizzo di hardware e software speciali progettati da NUM, la società taiwanese ha sviluppato una macchina per il taglio laser di alta precisione che è in grado di produrre sia parti molto piccole o che molto grandi dai fogli di lamiera, con una velocità di taglio fino a 60 metri al minuto. Questa nuova macchina costituisce l’esordio di Favor Laser nella fascia ad alte prestazioni del mercato, dove l’azienda intende penetrare rapidamente mediante una innovativa combinazione di prestazioni e di prezzi molto aggressivi che permetterà una riduzione dei costi di queste macchine di circa il 20 per cento.

Tutte le macchine Favor Laser sono basate su un innovativo sistema ottico volante, dove il foglio di lamiera da tagliare poggia su una tavola fissa, mentre la testa di taglio che direziona il raggio laser viene mossa sulla superficie del foglio. Questo approccio ha parecchi significativi vantaggi rispetto alle macchine che muovono il pezzo al di sotto di un raggio laser statico. La testa di taglio ha una massa ridotta e costante che facilita il posizionamento veloce e preciso, mentre la movimentazione del pezzo in lavorazione – che cambia la massa durante il processo di taglio – è più lenta e più difficile da ottenere, richiedendo sistemi di controllo del moto complessi e costosi per mantenere la precisione di taglio. Oltre a migliorare i volumi di produzione e la produttività della macchina, quando si taglia del materiale sottile la maggior velocità del taglio laser con ottica volante aiuta a prevenire il surriscaldamento che deformerebbe il pezzo. La nuova macchina per taglio laser XO ad alte prestazioni di Favor Laser è a quattro assi, ma utilizza due motori con funzione gantry per l’asse X. Il posizionamento orizzontale della testa di taglio è gestito dagli assi X ed Y, mentre l’asse Z controlla l’altezza della testa sulla superficie del pezzo in lavorazione ed il quarto asse (U) è utilizzato per caricare e scaricare il materiale. Un’ottica adattativa brevettata compensa la lunghezza del raggio laser, che varia a seconda della posizione della testa di taglio relativamente all’oscillatore laser. Per l’asse Z è stato usato un servosistema ad alta velocità – la distanza tra la testa di taglio ed il pezzo in lavorazione è continuamente monitorata e corretta per mantenere il fuoco del raggio e massimizzare l’efficienza del taglio.

Dopo aver considerato varie opzioni CNC, alla Favor Laser sono entusiasti di usare il sistema CNC Flexium 68 di NUM per la sua nuova macchina XO. Il CNC è stato scelto sia per l’hardware che per il software: l’hardware del controllore di moto Flexium 68 è risultato molto adatto al controllo richiesto per questo tipo di macchina – ed inoltre comprende una flessibilità di configurazione per futuri miglioramenti – ed offre una esclusiva funzionalità software che semplifica la programmazione delle applicazioni. In particolare, la funzione ‘Dynamic Operator’ (DO), esclusiva di NUM, è stata giudicata ideale per il programma che controlla dinamicamente lo spazio fra la testa di taglio ed il pezzo in lavorazione. Usando calcoli veloci e strutture di comunicazione, la funzione DO permette ai cicli macchina determinati da eventi, di essere integrati kernel CNC in tempo reale.

Tutti gli elementi di controllo del moto del taglio laser XO sono forniti da NUM. Oltre ai motori, ai drive ed al kernel CNC Flexium 68, la macchina usa le interfacce I/O NUM Ethercat ed un pannello operatore a doppio processore Flexium FS152i con uno schermo piatto da 15 pollici ed un disco rigido funzionante col sistema operativo Windows(TM). L’interfaccia uomo-macchina personalizzata (HMI) è stata sviluppata interamente da NUM Taiwan, ed è molto intuitiva e facile da usare. Attualmente disponibile in inglese ed in cinese, sia tradizionale che semplificato, l’HMI può facilmente essere adattato ad altre lingue per supportare le vendite internazionali, ed impiega un uso esteso della grafica – compresa la visualizzazione del pezzo in lavorazione e della corsa di taglio – per semplificare l’utilizzo della macchina e minimizzare le necessità di corsi di istruzione. La taglierina laser XO impiega esclusivamente servomotori brushless NUM e servodrive NUMDrive C. Per assicurare un funzionamento preciso, sono stati utilizzati motori ad alta inerzia della serie BPG per gli assi principali di posizionamento X, Y ed U – l’asse X utilizza due motori – mentre l’asse Z è dotato di un motore a media inerzia della serie BPX equipaggiato con un freno di stazionamento. Gli assi X, Y e Z sono completamente interpolati per fornire un controllo preciso e continuo della posizione della testa di taglio e della sua altezza sul pezzo da tagliare. L’asse Z ha corsa di lavoro di 100 millimetri, mentre gli assi X ed Y possono lavorare su lunghezze fino a 3 e a 1,5 metri rispettivamente. Quest’ampia area di lavoro, combinata con una precisione di posizionamento X-Y di soli ±0,01 millimetri, rende la XO una macchina molto versatile che può effettuare sia tagli di precisione di piccole parti multiple, sia il taglio di grandi pezzi da un singolo foglio di lamiera. La scelta di oscillatori laser a CO2 con potenze di uscita di 3,3, di 4 e di 6 kW permette di adattare le prestazioni della macchina al materiale da tagliare, per ottenere velocità di taglio fino a 60 metri/minuto. Per massimizzare la sua versatilità, la macchina può anche effettuare diverse funzioni specializzate nella lavorazione dei metalli, compresa la microsaldatura e le microgiunzioni.

NUM: www.num.com

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