CNC a jövő számára
Új Studer köszörűgép-platform új FANUC-vezérlővel
Peremes alkatrészek és orsók belső köszörülése 1300 mm hosszúságig – az új Studer S141 gépnek mindez nem akadály. A 2014 augusztusában először bemutatott gép az univerzális belső köszörülési gépplatform előőrse, amelyet az EMO 2015 kiállításon további méretű típusok követnek. A különféle új funkciók mellett az S141 a legújabb FANUC CNC 31i-B vezérlővel is rendelkezik, amely cserébe számos továbbfejlesztett szolgáltatást kínál az elődjéhez képest.
Az S141 géppel a Studer egy új piaci szegmens bevételét tervezi. Ez az univerzális belső köszörűgép, amely az EMO 2015 kiállításon további méretekben is elérhető lesz, ideálisan alkalmazható hosszú munkadarabok megmunkálásához 1300 mm-ig, ilyenek például az orsótengelyek, az orsóházak, a forgórésztengelyek és az egyéb tengelyek. Míg a kisebb alkatrészek csak a tokmányban vannak rögzítve, a hosszabb darabok egy állóbábbal is megtámaszthatók.
Az teljesen áttervezett S141 gép már papíron is komoly benyomást tehet: A maximális belső köszörülési hossz 250 mm, a külső hossz pedig 150 mm. Az asztal fölötti kinyúlási átmérő legfeljebb 400 mm, és a munkadarab tömege akár a 250 kg-ot is elérheti. A Studer név az S141 típusnál is a pontosságot jelenti, amely elsősorban a Granitan® gépágynak köszönhető, amely jól ismert a kedvező hőtűrési és csillapítási tulajdonságairól. A vezetőpályák közötti nagy távolság és az igen masszív felépítésű szánok nagy stabilitást biztosítanak, amely elengedhetetlen a dinamikus precíziós megmunkálásnál. Ezenfelül a pontosság szempontjából lényeges alkatrészek hőmérséklet-stabilizáláson estek át.
A teljesítménynövelő újítások, mint például a szabadalmaztatott StuderGuide® vezetőpálya-rendszer gyors és nagy pontosságú tengelymozgásokat biztosítanak. Különösen azért, mert minden tengely lineáris hajtással van felszerelve. A köszörűorsó-revolverfej az akár négy köszörűorsóval (beleértve a legfeljebb két külső köszörűorsót) közvetlen hajtású, ezáltal rendkívül gyors. A kúpok tengelyirányú köszörüléséhez a munkadarabasztal automatikusan elforgatható. Bármely alkalmazás esetén a Studer rendelkezik a megfelelő kiegyenlítési stratégiával, és akár két kiegyenlítő állomással. Emellett egy integrált szonda is rendelkezésre áll, amely képes meghatározni a tengelyirányú és sugárirányú hosszpozíciót.
A CNC-vezérlő: beigazolódott megbízhatóság és igazodva a jövő igényeihez
Vezérlőoldalon a Studer jól bevált technológiára és szilárd tapasztalatra épít, ahogy Wolfgang Labus, a termékfejlesztési osztály vezetője kiemelte: „A vezérlés és hajtástechnológia terén már 1992 óta szoros együttműködésben állunk a FANUC vállalattal. Különösen nagyra értékeljük a FANUC hardverek és szoftverek kiemelkedő megbízhatóságát, amely az újonnan megjelenő termékeikre is érvényes. Ezért sem haboztunk felszerelni az új fejlesztésű S141-es gépünket a viszonylag új FANUC 31i Model B vezérlőgenerációval.”
Ahogy a Studer-gépekhez korábban használt FANUC-vezérlők, ez a típus is fel van szerelve egy integrált FANUC „Panel i” ipari PC-vel, amelyen a Studer szoftvere fut a saját felhasználói interfészével. Ez többek között magában foglalja a StuderPictogramming funkciót, amellyel a felhasználó elrendezheti ez egyes köszörülési ciklusokat, az ISO-kódot pedig a számítógép generálja. A Studer Quick-Set köszörűtárcsa-méréshez tartozó szoftver akár 90 százalékkal csökkentheti a kiegyenlítési ciklusokat.
A Studer által kifejlesztett StuderWIN és StuderSIM program számos különféle belső köszörülési alkalmazáshoz használható, és biztonságos programozást tesz lehetővé minden alapvető ciklushoz a köszörülés, a kiegyenlítés és a folyamattámogató mérés területén. Mindezen felül a StuderWIN a mikrofunkcióknak köszönhetően kimagasló teljesítményt nyújt, amellyel a köszörülési folyamat optimalizálása érdekében a köszörülési és kiegyenlítési rutinok szabadon programozhatók. A rendelkezésre álló szoftveropciók a köszörülési technológia számításaihoz, az optimalizált kiegyenlítéshez, a másolóköszörüléshez, a menetköszörüléshez és az idomköszörüléshez, tovább javítják a gép funkcionalitását.
Számottevő fejlesztések
A szoftver- és a vezérlőoldal fejlesztései az utóbbi néhány évben folytatódtak, és az ebből adódó előnyök megtapasztalhatók az S141 gépen. Így a mérési, érintkezésérzékelési, adagolási és mozgatási rendszerek a FANUC-vezérlőhöz kapcsolódnak, ezáltal lehetővé téve a felhasználói interfészről történő közvetlen vezérlést. Wolfgang Labus ismertette: „FANUC lehetőséget kínál számunkra, hogy teljes mértékben integráljuk a folyamatfelügyeleti, érintkezésérzékelési és automatikus kiegyensúlyozási rendszerekhez tartozó kalibrálási és érzékelőtechnológiánkat a vezérlőbe, amely lehetővé teszi a különféle rendszerek felhasználóbarát, egységesített programozását.” A FANUC 31i-B 15 collos érintőképernyője szintén elősegíti a gép felhasználóbarát kezelését és programozását. Az összes vezérlőelem ésszerűen, átláthatóan és ergonomikus módon van elrendezve. A köszörülési folyamathoz közeli, egyszerű beállítás érdekében, a Studer kifejlesztett egy folyamathoz illeszkedő kézi kezelőegységet, amely problémamentesen együttműködik a FANUC CNC-vezérlővel.
Az S141 a fejlett hajtástechnológiájával is kimagasló teljesítményt nyújt – lineáris motorral az összes tengelynél. „Sajnos ezek nem a FANUC vállalattól származnak” – jegyezte meg Wolfgang Labus. „Természetesen ideálisabb lett volna, ha minden egy vállalattól származik és egy vezérlőszekrényébe kerül, a több beszállító helyett. De ugyanakkor ez azt is jól szemlélteti, hogy kivételes esetekben a FANUC lehetővé teszi harmadik féltől származó termékek használatát, és rendelkezésre bocsátja a szükséges műszaki paramétereket, hogy az összes hajtásösszetevő optimálisan illeszkedjen a vezérlőhöz.”
Az S141 fejlesztésekor a FANUC még nem kínált megfelelő lineáris hajtást. Ez azonban a közeljövőben megváltozhat, ahogy Antoine Ferrari, a FANUC Studer vállalattal kapcsolatot tartó mérnök-üzletkötője ismertette: „A nemrégiben kifejlesztett LiS D1 lineárismotor-sorozatunk számottevően kisebb helyigényű, és ezáltal nagyobb teljesítménysűrűség valósítható meg a használatával. Az új 4500 N típus például 50 milliméterrel vékonyabb az előző típushoz képest.”
Együttműködő partnerség
A sokéves partnerségből adódóan a Studer nagy házon belüli FANUC-szakértelemmel rendelkezik. Még az olyan új fejlesztéseknél is, mint amilyen az S141, Wolfgang Labus elmondása szerint, a Bielben működő svájci FANUC-leányvállalat szakemberei a kezdetektől fogva jelen voltak. Jellemzően a hajtások közös specifikációja történt, és a vezérlőberendezés kérdéseit beszélték meg. „A támogatás, amit kapunk, igazán kimagasló” – közölte a termékfejlesztési osztály vezetője. „Nemrégiben egy teljes vezérlőt kaptunk kölcsön, hogy lehetővé váljon az illesztőfelületek és az egyéb specifikációk tesztelése a CNC-vezérlőn a prototípus gyártásának megkezdése előtt.”
Ezzel már egy korai szakaszban biztosítható, hogy minden alapfunkció összhangban legyen. Amikor egy gép sorozatgyártásba kerül, rendszerint átalakításokra van szükség, például illesztőfelületekre az ügyfél általi adatkezeléshez. Wolfgang Labus kifejtette: „Egyre több és több ügyfél szeretné tudni, melyik munkadarab köszörülhető, mikor, és milyen minőségben. Szeretnék, ha a gépadatok, és a mérési eredmények dokumentálva lennének, amelyhez rendelkezésre kell állniuk a megfelelő illesztőfelületeknek. Ez egy olyan követelmény, amely a jövőben egyre fontosabb lesz.”
A FANUC felkészült erre. A Model B vezérlőgenerációnál közel egy tucatnyi illesztőfelületi protokoll közül lehet választani, amely lehetővé teszi a CNC-vezérlő számára a különféle perifériális eszközökkel történő kommunikációt. A szabványos Profibus mellett nemrégiben a ProfiNET illesztőfelület is elérhetővé vált. Ezenkívül az FL-Net, az EtherNet/IP, a Fast Ethernet, aMOD-Bus és még további protokollok is elérhetők.
A gyors PMC támogatja a perifériák telepítését
Különösen a perifériális eszközök telepítése tekintetében az új 3xi Model B CNC sorozat számos előnyös funkciót kínál. A nagy sebességű PMC-vezérlője (egy integrált PLC) háromszor gyorsabb a korábbi típushoz képest. És a rendelkezésre álló programmemória is háromszorosára nőtt. A kifinomult megmunkálási feladatoknál rendkívül nagy segítség, hogy a 31i-B típusban akár öt PMC-csatorna is rendelkezésre áll, amely lehetővé teszi az egymástól független PMC-programok legnagyobb sebességgel történő párhuzamos végrehajtását.
A kimeneti teljesítmény jelentős növekedése a gyors PMC-processzornak, valamint a CNC és PMC közötti – az új busztechnológia révén felgyorsult – adatátvitelnek köszönhető. Antoine Ferrari kiemelte a FANUC I/O-Link i buszt, amely jelentősen nagyobb teljesítményű az elődjénél. Csatornánként kétszer annyi PMC-I/O-jelet képes továbbítani, ezáltal a 16 helyett most 24 csoport csatlakoztatható. Egyebek mellet ez a fejlődés az integrált biztonsági funkcióra („Dual Check Safety”) is pozitív hatással van: Egyetlen I/O-Link i kábel elegendő a biztonsági jelek továbbításához.
Az I/O link i használatához új diagnosztikai lehetőségek is társulnak. Az úgynevezett hibapont-észlelés révén a felhasználó meghatározhatja, ha egy digitális kimenet meghibásodott vagy megszakadt. A CNC képernyőjén megjelenik a hiba forrása, amely rendkívüli mértékben csökkenti a hibakeresés idejét. Szintén érdekes az átvezetés vagy veszteség érzékelésére szolgáló funkció a levezetési ellenállás szintjeinek mérésére – a megelőző karbantartás részeként. Ily módon a közelgő motorhibák még korai stádiumban észlelhetők, és a karbantartó személyzet kicserélheti a szükséges elemeket.
Folyamatos energiatakarékosság
Az energiahatékonyság jelzéseként, a Studer-gépek nem csupán a Német Mérnöki Szövetség (VDMA) „Blue Competence” címkéjét viselik, de a Studer saját BluePlus címkéjét is, amely hat átfogó intézkedést takar a gépek energiafogyasztásának csökkentésére. Wolfgang Labus ismertette: „A fejlesztéseket elsősorban az optimalizált szoftverekkel, valamint a hűtőközeg-ellátó és -elszívó rendszer terén eszközölt tervezési lépésekkel értük el.” A BluePlus koncepció részét képezi az energiafelhasználás szempontjából optimalizált elektromos összetevők használata – ezt hirdeti a FANUC is a vezérlés- és hajtástechnológia terén.”
A hardver tekintetében, a csúcstechnikájú nagy teljesítményű elektronika használatával a FANUC vállalatnak újabb tíz százalékkal sikerült csökkentenie a hajtások energiaveszteségét. A szoftver szintjén pedig a felhasználónak lehetősége van kiválasztania a kívánt energiatakarékossági szintet az „Energiatakarékossági szint kiválasztása” funkcióval. A megmunkálási követelményektől függően, a felhasználó szabadon választhat a teljes termelési kibocsátás és az optimalizált energiafelhasználás között, amely általában némileg lassabb megmunkálással jár.
A további S131 és S151 típusok szintén a FANUC CNC 31i-B vezérlővel lesznek felszerelve. Azonban Wolfgang Labust továbbra is foglalkoztatja egy további új FANUC CNC-vezérlő gondolata – ez a kompakt 0i-F CNC: „Ez egy kiegészítő alternatíva a különféle alsóbb kategóriás típuscsaládjaink számára, amelyek csupán néhány tengellyel rendelkeznek, és nem igényelnek többcsatornás funkciókat.”
Az elsőként az AMB 2014 kiállításon bemutatott 0i-F típussal a CNC-világ piacvezetője feltárta „varratmentes koncepcióját”. Eszerint minden FANUC CNC-vezérlő egységesített szabványra épül, és összevethető működési utasításokkal rendelkezik. Ez elősegíti a modulárisan konfigurált gépcsaládok, működés, karbantartás és szervizelés kialakítását.
Svájci csúcsminőség a köszörülésben
A svájci Steffisburgban működő Fritz Studer AG vállalat hozzávetőleg 800 alkalmazottat foglalkoztat, és a német Schaudt és Mikrosa vállalatokkal hárman együtt alkotják a forgásfelület-köszörülésre szakosodott csoportot a United Grinding Group csoporton belül. A precíziós forgásfelület-köszörülési gépek fejlesztése és gyártása terén a Studer több mint 100 éves tapasztalattal büszkélkedhet. A hozzávetőleg 22 ezer leszállított rendszerével a Studer vállalatot a piac és a technológia vezető szereplőjeként tartják számon az univerzális, a külső, a belső és a nem forgásfelületű köszörülés terén. Termékkínálata nem csupán normál gépeket ölel fel, de kifinomult rendszermegoldásokat is a nagy pontosságú forgásfelület-köszörülés terén, kis és közepes méretű munkadarabok megmunkálásához. A Studer szoftvereket, rendszerintegrációt és szolgáltatások hatalmas választékát is kínálja. Ügyfelei között gépiparban, autóiparban, szerszám- és formakészítési területen, repülőgyártásban, pneumatikai/hidraulikai területen, elektronikai/elektrotechnikai iparban, orvostechnológiai iparágban és óraiparban működő, egyedi gyártási igényekkel rendelkező vállalatok szerepelnek.
