Robotergefuhrtes Remoteschweissen mit Hochleistungs-YAG-Lasern

摘要

Hohe verfugbare Laserleistungen bei gleichzeitiger hervorragender Strahlqualitat ermoglichen die Ausschopfung der technologisch moglichen Prozess- bzw. Bearbeitungsgeschwindigkeiten und damit eine Erhohung der Wirtschaftlichkeit mit der Folge der Verringerung der Fertigungskosten. Zum Erreichen dieser technologisch moglichen Bearbeitungsgeschwindigkeit eines Fertigungsprozesses ist nicht nur eine geeignete Strahlquelle, sondern auch eine Bearbeitungsaniage mit speziellen Laseroptiken, die den Laserstrahl auf der vorgegebenen Bahn prazise bewegen, erforderlich. Ein limitierender Faktor bei der Erhohung der Prozessgeschwindigkeit ist vor allem in der begrenzten Dynamik klassischer Lasermate-rialbearbeitungsmaschinen zu sehen. Nach der Analyse einer Vielzahl von Laserbearbeitungsanlagen namhafter Hersteller begrenzen besonders die dynamischen Eigenschaften der Fuhrungsmaschinen die erzielbaren Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Problematisch sind hierbei insbesondere Bahnbewegungen, die starke Krummungen aufweisen. Das Bestreben, auch in diesen Bahnabschnitten mit optimaler Bearbeitungsgeschwindigkeit fahren zu konnen, erfordert in erster Linie ein sehr hohes Beschleunigungsvermogen der Vorschubachsen der Fuhrungsmaschine. Auch auf hochste Dynamik optimierte Lasermaschinen, wie z.B. Schneidmaschinen mit Linearantrieben und besonders leichten bewegten Komponenten erreichen zwar auf geradlinigen Konturen bis zu 200 m/min. Stark gekrummte Konturverlaufe oder kleine Konturen sind jedoch auch hier nur mit Abstrichen an der Genauigkeit der Bahnkontur oder unter Inkaufnahme eines deutlichen Geschwindigkeitsabfalls moglich.