레이저 가공 프로세스의 안정성 향상

레이저 가공 프로세스의 안정성 향상

2019년 2월

Bystronic은 “Tilt Prevention”을 통해 레이저 가공의 신뢰도를 더욱 높였습니다. 지능형 보조 시스템을 통해 절단 과정 도중 부품 돌출의 위험이 최소화되었고, 이를 통해 충돌로 인해 가공이 중단되거나 기계 가동이 정지되는 일이 줄어들게 되었습니다.

부품돌출은 레이저가공의 위험요소로 꼽히며, 돌출된 부품은 절단헤드와 충돌을 일으킬 있습니다. 충돌이일어나면 가공이 중단되거나 불량품이 생길있고,  최악의 경우에는 큰 비용이 발생하기도 합니다. 또한 제품을 자동으로 분리하는데도 방해가됩니다.   자동화 시스템의 그리퍼가 비스듬하게 위치한 제품을 붙잡기가 어렵기 때문입니다.

지금까지는 절단된 제품이 기울어지지 않도록 번거롭긴 하지만, 마이크로조인트를 사용했습니다. 경우, 절단 프로그램에서 사용하는 소프트웨어를 통해 절단 제품의 윤곽과 잔스크랩을 이어주는 작은 연결부가 생기면서 절단이 끝난후 제품이 주변 소재에 고정된 상태로 남게 됩니다. 솔루션의 단점은 마이크로조인트의흔적을 없애기 위해 절단 제품을 재작업 해야한다는 점입니다. 또한, 고정된 제품이 자동으로 떨어지않기 때문에 마이크로조인트로 인해 작업이 끝난 제품을 자동으로 제거하는어려움이 따른다는 단점도 있습니다.

왼쪽: “TiltPrevention”을 적용한 완벽한 가공 결과. 오른쪽: “TiltPrevention”을 적용하지 않은 레이저 가공의 부품 돌출.
왼쪽: “TiltPrevention”을 적용한 완벽한 가공 결과. 오른쪽: “TiltPrevention”을 적용하지 않은 레이저 가공의 부품 돌출.

물론 이와 다른방법으로, 절단 과정에서 소프트웨어를 통해 절단 헤드가 부품이 돌출될 있는 위험한 영역을최대한 비켜가도록 절단 헤드의 이동 경로를 조정할 있습니다. 그러나 솔루션에도 문제는 남아 있습니다. 이전과 마찬가지로 부품 돌출 위험이 존재하며, 자동화 시스템을 통한 제거 작업에 어려움이 따릅니다.


알고리즘을 통한 이상적인 가공

Bystronic “Tilt Prevention”함께 새로운 솔루션을 개발했습니다.  BySoft 7 절단 프로그램의 지능형 보조 시스템을 사용하면 절단할 때, 부품이 돌출되는 일이 전혀 없을 것입니다. 번거롭게 마이크로조인트를 사용하는일도 최소화됩니다.

그렇다면 어떻게 작동될까요? 소재 절단이 진행되는 동안 알고리즘이 부품의 기계적인 특성을 계산합니다. 이를 위해 “Tilt Prevention” 여러가지 상황을 고려하여 계산하는데, 예컨데, 절단 소재의 밀도는 어떻게 되는지, 가공 대상 부품의 형상과 무게는 어떻게 되는지, 레이저 가공 절단 헤드로부터 부품 위로 작용하는 가스 압력은 얼마인지,부품이 그리드 위에 어떤 상태로 위치하는지, 그리고서포트 포인트가 충분히 있는지 등의 요소가 계산에 영향을 미칩니다.

이어서 “Tilt Prevention”절단 부품이 기울어지는 것을 최소화하는 레이저 시작 지점과 종료 지점을 제안합니다. 밖에도 소재 위로 이동하는 절단 헤드의 경로를 제안하는 기능이 있습니다. 이와 같은 방법으로 절단 프로그램에 존재하는 모든 부품에 대해 이상적인 가공이 진행되고, 절단 헤드는 이미 절단이 끝난 제위로 이동하지 않습니다.

왼쪽: “TiltPrevention”을 적용한 이상적인 가공 과정 시뮬레이션. 오른쪽: “TiltPrevention”을 적용하지 않고, 임계 영역(적색)과 위험한 레이저 이동 경로 내에 시작 지점을 둔 레이저 가공.
왼쪽: “TiltPrevention”을 적용한 이상적인 가공 과정 시뮬레이션. 오른쪽: “TiltPrevention”을 적용하지 않고, 임계 영역(적색)과 위험한 레이저 이동 경로 내에 시작 지점을 둔 레이저 가공.

“Tilt Prevention”사용자의 레이저 가공 경험과 상관 없이, 절단 프로그램에 자동으로 적용할 있는 이상적인 가공전략을 제공합니다. 숙련된 사용자는 “Tilt Prevention”생성하는 시뮬레이션에 따라 언제든지 제네스팅변경, 레이저 시작 지점과 종료 지점 이동 필요한 경우 마이크로조인트 삽입 개별적인 맞춤 작업이 가능합니다.

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