Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG
Ausgabe 12/2016, 09.12.2016

Revolution statt Evolution

Mit zwei völlig neu entwickelten Maschinen im Gepäck reiste Trumpf zur Messe «EuroBlech». Sowohl das «TruLaser Center 7030» wie auch die «TruPunch1000/TruMatic 1000 fiber» werden als wegweisend und revolutionär gepriesen. Die «Technische Rundschau» war bei der Vorpremiere beider Maschinen dabei und konnte sich einen ersten Eindruck verschaffen.

(pi) Vor allem bei der Vorstellung des TruLaser Center 7030 gerieten selbst altgediente Trumpf-Kons-trukteure ins Schwärmen. Im vertraulichen Gespräch fielen Superlative wie «effizienteste Maschine», «produktivste Anlage», aber auch das Statement «grösster Entwicklungsaufwand in der Trumpf-Historie» war öfters zu hören.

Doch sehen wir uns die Anlage näher an. Das neue TruLaser Center 7030 ist eine tatsächlich vollkommen neu entwickelte Maschine, bei der weniger die reinen Maschinenparameter wie Schnelligkeit und Schneidleistung im Vordergrund stehen, sondern die Durchgängigkeit der Prozesse in Hinblick auf einen hohen Automatisierungsgrad. Wir haben es also mit einer Laserschneidanlage zu tun, die sich selbst um einen durchgängig automatisierten Produktionsprozess kümmert; die in der Lage ist, über weite Zeiträume selbstständig und ohne Bediener zu arbeiten.

Ein Manko aller Laserflachbettmaschinen ist, dass sie mit Auflagenleisten arbeiten. Bisher war diese Gegebenheit mehr oder weniger ein Naturgesetz. Mit der Folge, dass eine gewisse Fehlerquote systemimmanent ist, da Teile, die unter eine bestimmte Minimalgrösse fallen, beim Freischnitt kippen können. Zwar sollen Mikrojoints diesen Missstand beheben helfen, aber das klappt nicht immer.

Das wiederum führte über die Jahre zu einer verstärkten Anfragetätigkeit von Trumpf-Kunden, wie Heinz-Jürgen Prokop, Geschäftsführer Entwicklung und Einkauf im Bereich Trumpf Werkzeugmaschinen, bestätigt: „Uns ereilten zunehmend Hilferufe unserer Kunden, die Lösungen für einen sicheren Gesamtprozess forderten. Das war mit den etablierten Maschinenkonzepten nicht möglich, wir mussten völlig neu denken.»

Und das ist auch gelungen. Denn: Die TruLaser Center 7030 kommt ohne Auflageleisten aus; sie sind durch Bürstentische ersetzt. Die Anlage bewegt gleichzeitig Blech und Schneidkopf, kann Kleinteile sicher ausschleusen und in Behälter sortieren, entsorgt Reste und Schlacke, entnimmt, sortiert und stapelt grössere Teile hauptzeitparallel. Zudem belädt sie sich auf kleinster Fläche selbst mit Rohblechen, stapelt Restgitter und wird weitgehend automatisch programmiert.

Zum schlüssigen Gesamtkonzept tragen zahlreiche neue, innovative und patentierte Detaillösungen bei, wie das Beispiel «SmartGate» zeigt: In einer Laserschneidmaschine muss der Auflagetisch für das Blech unterhalb des Verfahrwegs des Schneidkopfs geteilt sein. So entsteht ein Spalt, durch den der Laserstrahl nach unten austreten kann, durch den aber auch Schlacke, Butzen und Schneidgas abgesaugt werden. Damit sich dort keine Blechkonturen verhaken und eine hocheffiziente Absaugung möglich wird, haben die Trumpf-Entwickler das SmartGate erfunden: zwei Schlitten, die sich synchron mit dem Schneidkopf bewegen.

Sie können ihren Abstand zueinander verändern, um unterschiedlich grosse Durchtrittsöffnungen zu schaffen. Mit zwei positiven Folgen: Das Blech ist im Schneidprozess sicher unterstützt, gleichzeitig können kleine Teile mit Abmessungen bis 160 x 160 mm nach unten ausgeschleust werden.

Um dabei für maximale Prozesssicherheit zu sorgen, ist am Schneidkopf ein Ausdrückzylinder angebracht, der die Blechteile nach unten ausstösst. Den idealen Ausdrückpunkt errechnet das Programmiersystem «TruTops Boost» in Abhängigkeit von der Teilekontur automatisch. Da die Schlitten von unten ein zum Blech paralleles Gegenlager bilden, können die Werkstücke nicht verkanten. Restteile und Schlacke fallen direkt in den Schrottwagen oder werden von einem Förderband aus der Maschine transportiert. Gutteile fängt eine einfahrbare Sortierweiche auf, der «SortMaster Box Linear» verteilt sie auf bis zu acht Behälter.

Für die automatisierte Entnahme der übrigen Teile aus dem Restgitter wurde mit den Komponenten «SmartLift» und «SortMaster Speed» ebenfalls ein neuer, vor allem aber prozesssicherer Ansatz entwickelt: Die freigeschnittenen Teile werden von unten über frei positionierbare Stifte des SmartLift mit einer Hubbewegung aus dem Restgitter gehoben. Insgesamt stehen 180 Stifte, auch Pins genannt, zur Verfügung. Jeder einzelne kann ein Gewicht von bis zu zehn Kilogramm heben.

Ein weiteres wichtiges Kriterium bei der Neukonzeption der Maschine lautete: Flächenproduktivität, also Platz sparen. Gelungen ist das durch eine Lösung, die den Transportweg der Produktionshalle zeitweise mit einbezieht. Die Maschine hat drei schubladenartige Wägen, die elektrisch angetrieben aus der Maschine fahren können.

In den mittleren Wagen können etwa per Gabelstapler vom Gang aus Palletten mit Rohblechstapeln von bis zu 130 mm Höhe bei maximal 3 t Gewicht eingelegt werden. In gleicher Weise gibt es einen Wagen für Restgitterstapel mit bis zu 250 mm Höhe und einen Wagen, der die Paletten mit geschnittenen Teilen aus der Maschine herausfährt.

Um die vielfältigen Möglichkeiten und das synchrone Zusammenwirken der einzelnen Abläufe effektiv nutzen zu können, ist eine weitgehend vollautomatisierte Programmierung ein Muss. SmartGate, Ausdrückzylinder, Pins, Sortierweiche und SortMaster Speed müssen deshalb nicht einzeln programmiert werden. Im Hintergrund ablaufende Simulationen berücksichtigen die Eigenschaften von Teilegeome-trie und Material und stellen so ein optimales Berechnungsergebnis sicher, wobei der Programmierer jeden Vorschlag interaktiv anpassen kann.

Jenseits dieser wichtigen peripheren Aufgabenstellungen hatten die Trumpf-Entwickler auch immer die Maschinenleistung im Blick.

6-kW-Laser sorgt für hohe Schneidproduktivität

Die TruLaser Center 7030 arbeitet mit einem «TruDisk»-Festkörperlaser mit 6 kW Laserleistung. In Sachen Schneidproduktivität steht sie daher einer High-End-Maschine mit fliegender Optik in nichts nach, obwohl das Blech im maximalen Grossformat 3000 x 1500 mm mit seiner relativ hohen Masse präzise über den Bürstentisch in Y-Richtung bewegt wird.

Dafür sorgen zwei Lösungsansätze. Erstens: Das Blech wird über die kurze Seite bewegt. Und zweitens: Die Schneidoptik, die hauptsächlich in X-Richtung verfährt, hat eine Zusatzachse in Y-Richtung mit einem Verfahrweg von ± 55 mm. So müssen bei kleinen Konturen nur geringe Massen beschleunigt werden.

Mit dem TruLaser Center 7030 adressiert Trumpf Blechfertiger, die mit hohen Kapazitäten Bleche von 1 bis 12 mm Dicke schneiden. Der Vollautomat fürs Laserschneiden entfaltet laut Geschäftsführer Heinz-Jürgen Prokop sein Potenzial bereits ab einer Schicht: «Bei einer Auslastung von zwei Schichten sinken die Bearbeitungskosten um bis zu 30 Prozent im Vergleich zu automatisierten Standardmaschinen mit Festkörperlaser.»

Im Fokus stehen Bleche von 1 bis 12 mm Stärke

Die zweite, von Grund auf neu entwickelte Maschine, die TruPunch 1000, wurde von Trumpf als Stanzmaschine für das Einstiegssegment entwickelt. Der Clou: Sie kann Schritt für Schritt zur Kombi-Stanz-Laser-Maschine TruMatic 1000 fiber ausgebaut werden, die Löcher stanzt, Laschen biegt und Gewinde formt. Einen ausführlichen Bericht dazu hat die Technische Rundschau bereits in der Ausgabe TR 10/16 auf Seite 50 veröffentlicht. (www.goo.gl/UQB24i)


Trumpf Maschinen AG
6340 Baar, Tel. 041 769 66 66
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Auflageleisten gehören der Vergangenheit an: Der Bürstentisch in Kombi-nation mit einem ausgeklügelten Auswurfsystem verspricht beim TruLaser Center 7030 ein prozesssicheres Arbeiten. (Bilder: Trumpf)


Durchgängiges Gesamtkonzept: Die Maschine ist in der Lage, über weite Zeiträume mannlos zu produzieren.