Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schwenkbarer Schneidkopf macht 3D-Anwendungen möglich

05.03.2010
Mit einem horizontal und vertikal schwenkbaren Werkzeugkopf können Schneidmaschinen von 2D- auf 3D-Anwendungen erweitert werden. Der Schneidkopf wiegt dank einer kardanbasierten Mechanik nur 30 kg und eignet sich für Plasma-, Laser- und Wasserstrahlschneidmaschinen.

Eine einfache Möglichkeit zur Erweiterung einer Maschine von 2D- auf 3D-Anwendungen mit genauer Mehrachseninterpolation bietet NUM mit dem horizontal und vertikal schwenkbaren Schneidkopf NUM-Cut an . Er eignet sich für Plasma-, Laser- und Wasserstrahlschneidmaschinen. Zu dem Paket gehört eine neue mechanische Konstruktion des Schneidkopfs, die für Vielseitigkeit in der Bewegung sorgt und die Steifigkeit bietet, die zur Ausführung einer genauen Schneidbewegung erforderlich ist. Zudem ist der Kopf sehr leicht und arbeitet ohne eine Verkabelung, die ansonsten mit dem Schneidkopf mitgeführt werden müsste.

Kardanbasierte Mechanik ermöglicht horizontale Schwenkbewegung

Der Schneidkopf setzt die Bewegung zweier Linear-Stellantriebe über Kardanringe und das Kardan-Universalgelenk in eine horizontale 360°-Schwenkbewegung um, während sich der Neigungswinkel um bis zu 47° steuern lässt. In Kombination mit der herkömmlichen Drei-Achs-Bewegung in X-, Y-, und Z-Richtung der eigentlichen Schneidmaschine bietet der Kopf dem Maschinenbauer eine einfache Möglichkeit zur Umstellung auf die fortschrittliche, dreidimensionale Bearbeitung.

Darüber hinaus ist eine einfachere, kleinere Version des Schneidkopfs mit einer Neigung von bis zu 8° verfügbar. Damit lässt sich die Spreizung des Plasma- oder Wasserstrahls kompensieren. Weil diese Variante erheblich kleiner ist, lassen sich, falls es erforderlich ist, auch mehrere Köpfe montieren.

3D-Schneidkopf bietet technische Vorteile im Vergleich zu derzeitigen Bewegungssteuerungen

Dank der kardanbasierten Mechanik verfügt der Schneidkopf über eine Reihe technischer Vorteile im Vergleich zu den derzeitigen Bewegungssteuerungen. Letztere umfassen Lösungen mit auf dem sich bewegenden Kopf montierten Motoren und Getrieben oder komplexe mechanische Anordnungen wie Parallelogrammführungen.

Bei der neuen Konstruktion sitzt der Werkzeughalter in einem doppelten Kardanring, der auf einem Gabelrahmen montiert ist. Dies bedeutet, dass die Betätigungselemente — zwei Stäbe mit Kardangelenken, angetrieben von Linear-Stellantrieben — sehr klein und leicht sind.

Daher wiegt der Schneidkopf nur 30 kg; dies ist nur ein Drittel einiger der 3D-Werkzeugköpfe, die heute auf dem Markt sind. Daraus ergeben sich erhebliche Einsparungen bei den Motor- und Antriebskosten, den Abmessungen und beim Energieverbrauch.

Kabelzuführungen am Schneidkopf werden nicht benötigt

Das Gabelelement gewährleistet die benötigte Steifigkeit, wodurch das Spiel praktisch ausgeschlossen wird. Den Bewegungsmerkmalen des Schneidkopfs ist es auch zu verdanken, dass nur der eigentliche Kopf der Schwenk- und Neigebewegung unterliegt. Kabelzuführungen zu Motoren oder Gebern, die ansonsten den Bewegungen des Kopfes folgen müssten, was die Zuverlässigkeit der Maschine beeinträchtigen würde, werden nicht benötigt.

Der neue Schneidkopf wird den Maschinenbauern als komplette Fertiglösung angeboten, und zwar für die 2,5D- oder 3D-Schneidkopfsteuerung. Jede Version des Schneidkopfs wird mit der zugehörigen Hardware und Software geliefert: Servomotoren und Antriebe sowie der Flexium-CNC-Kern, einschließlich der Treiber, welche die 3D-Abtastbewegung in interpolierte Bewegungssteuerbefehle für die beiden linearen Achsen umwandeln.

3D-Schneidkopf einfach wie eine Fünf-Achs-Maschine programmieren

Das Paket ermöglicht die einfache Programmierung in der Art einer Fünf-Achs-Maschine, mit drei linearen und zwei Rotationsachsen. Weil der Neigungswinkel durch die Mechanik in allen Richtungen auf maximal 47° begrenzt ist, wird die Sicherheit des Bedieners gewährleistet und die erforderlichen zusätzlichen Schutzmaßnahmen sind minimal.

Das geringe Gewicht und die kompakte Bauweise des Schneidkopfs erleichtern dem Maschinenbauer den Umbau einer vorhandenen Drei-Achs-Schneidmaschine in eine Fünf-Achs-Maschine. Zudem lässt sich ohne Weiteres eine neue Maschinenplattform aufbauen, die dann als Drei- oder Fünf-Achs-Variante ausgeführt werden kann.

Jan Koch ist Geschäftsführer der NUM GmbH, 73271 Holzmaden.

Jan Koch | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/trenntechnik/articles/253715/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Industrie 4.0 - Esperanto für Maschinenkomponenten
01.08.2018 | fortiss - Forschungsinstitut des Freistaats Bayern für softwareintensive Systeme und Services

nachricht Innovativ: FH-Professor entwickelt neue Methode für die Raumfahrt
30.07.2018 | FH Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics