Rychlý technologický pokrok v posledních padesáti letech klade čím dál větší požadavky na kvalitu a preciznost výroby, ale také na produktivitu. To vyžaduje neustálý vývoj, inovace a implementaci nových poznatků do konstrukce obráběcích strojů. Důležitým faktorem pro dosažení přesnosti obrobku a zabezpečení jeho stabilní kvality je volba pohonů stroje, které mohou zásadně ovlivnit přesnost obrábění i efektivitu a produktivitu výroby.
Servopohony
Pohony CNC laserových strojů musí splňovat množství náročných parametrů. Jejich funkcí je převod řídicích signálů ze stroje na mechanický pohyb po ose. Pohony musí zabezpečit dostatečný rozsah řezných rychlostí, umožnit dosažení optimální řezné rychlosti, dostatečně rychle reagovat na potřebné změny rychlostí a zabezpečovat zároveň požadovanou přesnost. U obráběcích strojů se nejčastěji využívají servopohony pracující na bázi rotačního motoru s integrovaným enkodérem, který měří polohu pohonu. Motor pohání mechanismus, který převádí otáčivý pohyb motoru na lineární pohyb pracovní osy. Muže to být oběžný kuličkový šroub nebo, což je u laseru častější, systém ozubeného kola. Mezi ozubenou tyčí a motorem je převodovka, která řídí rychlost a točivý moment. Jedná se o mechanickou převodovku, u které tedy po čase dojde k opotřebení, a proto je potřeba ji pravidelně měnit, zejména v případě rychlých a dynamických pohybů, které jsou specifické pro vláknové lasery. Na mechanické části pohonů působí nežádoucí vůle, která je způsobena nepřesnostmi v převodech, třením, napětím a opotřebením. Vůli nelze přesně kompenzovat, protože poloha je ovlivněna snímačem na ose motoru a pohyb osy v rozsahu vůle nemusí být kodérem naměřen.
Bezkontaktní magnetické pohony
V posledních letech se v konstrukci stojů začala využívat moderní technologie lineárních magnetických pohonů. Pohyb osy je vyvolán přímo magnetickým polem, které se neopotřebovává, a neexistence mechanických převodů vede ke zvýšení účinnosti pohonu. U laserových řezacích strojů, kde nástroj neklade při řezání žádný odpor proti pohybu, muže být téměř všechna energie vložená do zrychlení osy získána zpět v průběhu zpomalování. Zpětně získaná energie se pak přenáší na zrychlující osu, což vede k cirkulaci energie mezi pohony a tím minimalizaci spotřeby energie. Zavedením této technologie je možné dosáhnout úspory energie až 70 %. Společnost KIMLA navíc ve svých laserech využívá lineární pohony s odečtem absolutní polohy. Po spuštění tak stroj nevyžaduje sledování referenčních bodů, protože odečet polohy je proveden z mikro-čárového kódu, který je vyryt na invarové pásce podél každé osy a to s rozlišením 1 nm. Portálový pohon je řízen na obou stranách prostřednictvím dvou lineárních pohonů s elektronickou korekcí úhlu.
Pro zvýšení účinnosti řezání zejména tenkých plechů je nutné zajistit co nejvyšší zrychlení, aby stroj dosáhl nastavené rychlosti na co nejkratší vzdálenosti. Z tohoto důvodu se výrobci snaží využívat pohony s nejvyššími možnými výkony. U pohonů s relativně nízkým výkonem není jejich hmotnost příliš významná. Se zvyšováním výkonu motorů se zvyšuje také jejich hmotnost, která se nakonec stává natolik podstatná, že dochází k samoomezujícímu účinku, protože dvojnásobný nárůst výkonu je kompenzován zdvojnásobením hmotnosti pohonů.
Výrobci laserů nakupují lineární pohony od výrobců pohonů, kteří nabízejí konstrukční řešení stará 10 až 15 let. V poslední době se ale na trhu objevily moderní magnetické materiály, které zajištují vysokou saturační indukci a ukazují cestu k vytvoření nové generace pohonů. Společnost KIMLA provádí výzkum těchto materiálů v konstrukci pohonu s vysokou hustotou výkonu. Ve svých strojích využívá lineární pohony, u kterých došlo až k trojnásobnému navýšení výkonu bez zvýšení hmotnosti motoru. Tím byla vytvořena dynamika, které mnozí výrobci laserových řezacích strojů nejsou schopni dosáhnout.