| Wie
erzielen wir Leistungssteigerung bei anderen Maschinen? |
| Generell
gibt es zwei Betrachtungen der Bewegungen in einer Maschine: |
- Die Form
der Bewegungung
- Die zeitliche
Abfolge von Bewegungen
Beide Punkte sind
entscheidende Ansatzstellen zur Optimierung von Bewegungen.
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Die Optimierung
der Form einer Bewegung
Die Form der Bewegungung entscheidet darüber, welche
Geschwindigkeit und Beschleunigung im Verlauf der Bewegung auftritt. Da
die Bewegungen durch Motoren, mittels Mechanik, Riemen, usw. erzeugt werden,
limitieren deren Grenzwerte (Kraft, Drehzahl, Drehmoment usw.) die Bewegung.
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| Durch
Berücksichtigung dieser Grenzwerte und Berechnung einer Bewegung die
optimal in diese Grenzwerte hinein passt, ergibt sich eine optimale Bewegung.
Das Einpassen
der Bewegungen in die Grenzwerte erfolgt bei unseren Anwendungen vollautomatisch
durch einen komplexen Berechnungsprozess.
Folgende Punkte
werden berücksichtigt
- Gestaltung einer
optimalen Bewegungsform durch komplexe mathematische Berechnungen
- Berücksichtigung
aller beteiligten physikalischen Parameter der Maschine wie Massen,
Trägheitsmomente, Geometrie von Hebeln, ...
- Berücksichtigung
aller beteiligten Grenzwerte wie Drehmoment des Servos, Strom des Stromreglers,
Drehmomente an Kugelrollspindeln, ...
- Die Bewegung wird
so eingepasst, dass der zulässige Arbeitsbereich der Aggregate bestmöglich
ausgenutzt wird
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Typische nicht optimierte CNC-Bewegung
(am Anfang und Ende hohe Beschleunigungen,
große Kräfte, große Drehmomente, viel Zeit)
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Bewegungsoptimierte Bewegung
(maximal erlaubte Beschleunigungen, maximal erlaubte Kräfte, maximal
erlaubte Drehmomente, wenig Zeit) |
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Die Optimierung der zeitlichen Abfolge der Bewegungen
Damit ist gemeint, zu welchem Zeitpunkt die verschiedenen
Bewegungen innerhalb des Gesamtablaufs beginnen bzw. enden. Je früher
mit einer Bewegung begonnen wird, desto früher können prinzipiell auch
alle darauf abfolgenden Bewegungen abgearbeitet werden. Bei der Optimierung
der zeitlichen Abfolge von Bewegungen werden wenn irgend möglich neue
Bewegungen bereits begonnen, während andere Bewegungen noch nicht beendet
sind. Dies ist mit Standard-CNC-Code nicht möglich. Dort werden Bewegungen
immer gleichzeitig begonnen und gleichzeitig beendet. Wir nennen diese
Möglichkeit Bewegungen beliebig zu beginnen und zu beenden "Freie Bewegungsdefinition".

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Zeitlicher
Ablauf einer Standard-CNC-gesteuerten Bewegung

Zeitlicher Ablauf einer
"Freien Bewegungsdefinition"
(Die Gesamtzeit aller Bewegungen ist wesentlich kürzer!) |
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Umsetzung der optimierten Bewegung auf der Steuerung
Ist die Bewegung einmal definiert, wird sie entsprechend
der Steuerung und den dort gültigen Befehlen übersetzt. Die Bewegungen
lassen sich auf vielen sehr unterschiedlichen Steuerungen abbilden.
Der Unterschied zwischen optimierten Bewegungen und Bewegungen die
durch normale CNC-Befehle oder bei Positioniersteuerungen erzeugt werden
Es gibt
im Wesentlichen zwei Punkte:
- Die Form der optimierten
Bewegung wird unter der Berücksichtigung vieler Parameter für jede einzelne
auszuführende Bewegung neu und speziell für den einzelnen Fall optimal
berechnet. Dagegen ist die Bewegungsform einer normalen CNC-Bewegung
immer gleich.
- Die Bewegungsform
der optimierten Bewegung hat von der Formgebung her eine wesentlich
höhere Komplexität, wodurch höhere Geschwindigkeiten und Beschleunigungen
erreicht werden können ohne die Maschine zu überlasten, bzw. mit dem
Effekt die Maschine sogar zu entlasten.
- Optimierte Bewegungen
können zu jedem Zeitpunkt beginnen. Bei CNC-Bewegungen müssen
sie gleichzeitig beginnen und gleichzeitig enden.
Die Bedienfreundlichkeit
Generell läuft unsere Optimierung automatisch ab.
Auch das Übertragen des Programms an die Steuerung erfolgt automatisch.
Es werden damit keine Anforderungen an den Bediener gestellt, so dass
optimale Bedienfreundlichkeit bei maximaler Leistung gegeben ist.
Weiterführende
Themen
Leistungssteigerung bei Werkzeugmaschinen
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