CNC pentru viitor

Noua platformă de maşină de rectificat Studer cu controler FANUC nou

Rectificarea internă a pieselor de flanşe sau a arborilor principali cu o lungime de până la 1.300 mm – pentru noua maşină Studer S141, niciuna nu reprezintă o problemă. Maşina, lansată iniţial în toamna anului 2014, reprezintă avangarda noii platforme de maşină pentru rectificarea internă universală, ce va fi urmată de dimensiuni suplimentare ale modelelor la EMO 2015. Pe lângă diverse funcţii noi, maşina S141 prezintă, de asemenea, cel mai recent sistem CNC FANUC 31i-B, care oferă, la rândul său, numeroase îmbunătăţiri comparativ cu modelul anterior.

Cu S141, Studer intenţionează să câştige un nou segment de piaţă. Maşina de rectificare internă universală, care va fi disponibilă în două dimensiuni suplimentare la EMO 2015, se pretează perfect pentru rectificarea pieselor de prelucrat cu o lungime de până la 1.300 mm, cum ar fi tijele arborilor principali, carcasele arborilor principali, tijele rotoarelor sau axele. Cum componentele mici sunt montate doar în mandrină, piesele lungi pot fi, de asemenea, susţinute cu un suport stabil.

Maşina complet reproiectată S141 este deja impresionantă pe hârtie: Lungimea maximă de rectificare internă este de 250 mm şi lungimea externă este de 150 mm. Diametrul de rotire deasupra mesei este de maximum 400 mm, iar greutatea permisă a piesei de prelucrat poate ajunge la 250 kg. De asemenea, cu S141, numele Studer este echivalent cu precizia, în special datorită batiului maşinii Granitan^® , cu bine-cunoscutul său comportament termic şi de umezire favorabil. Distanţa mare dintre ghidaje şi glisoarele cu construcţie foarte rezistentă oferă o stabilitate excelentă, ceea ce este indispensabil pentru prelucrarea dinamică de precizie. În plus, toate componentele de precizie sunt stabilizate termic.

Inovaţiile care stimulează performanţele, cum ar fi sistemul brevetat de ghidaje StuderGuide^®, asigură mişcări rapide, de mare precizie a axelor. În special datorită faptului că toate axele sunt echipate cu sisteme de acţionare liniare. Capul revolver cu până la patru arbori principali de rectificare (inclusiv maximum doi arbori principali de rectificare externă) este acţionat direct şi este, prin urmare, incredibil de rapid. Pentru rectificarea în paralel cu axele a conurilor şi frezelor, masa pentru piesa de prelucrat poate fi rotită automat. Pentru orice aplicaţie, Studer deţine strategia adecvată de ajustare pe maximum două staţii de ajustare. În plus, există un cap de măsurare integrat, care poate determina poziţia longitudinală axială şi radială.

Sistemul CNC: fiabilitate dovedită şi orientare către viitor

Pe partea controlerului, Studer se bazează pe tehnologia dovedită şi pe experienţa solidă, după cum subliniază Wolfgang Labus, Director de Proiectare Produse: „Încă din 1992, lucrăm în strâns parteneriat cu FANUC în domeniul tehnologiei pentru sisteme de control şi acţionare. În special, apreciem fiabilitatea ridicată a software-ului şi a hardware-ului FANUC, care se aplică, de asemenea, produselor nou lansate. De aceea, nu am ezitat să echipăm, de asemenea, maşina noastră nou proiectată S141 cu o generaţie relativ nouă de controler FANUC 31i Model B.”

La fel ca în cazul sistemelor de control FANUC utilizate pentru maşinile Studer în trecut, versiunea selectată este, de asemenea, echipată cu un PC industrial „Panel i” FANUC integrat, pe care software-ul Studer rulează cu propria sa interfaţă pentru utilizator. Aceasta include StuderPictogramming, spre exemplu, în care utilizatorul aranjează ciclurile individuale de rectificare, iar codul ISO este generat de PC. Software-ul pentru măsurarea discului de rectificare Studer Quick-Set reduce ciclurile de ajustare cu până la 90%.

Programele StuderWIN şi StuderSIM concepute de Studer sunt adecvate pentru diverse aplicaţii de rectificare internă şi permit programarea securizată a tuturor ciclurilor de bază pentru rectificare, ajustare şi măsurare auxiliară proceselor. Mai presus de toate, StuderWIN iese în evidenţă datorită micro-funcţiilor, cu ajutorul cărora rutinele de rectificare şi ajustare pot fi programate liber, pentru a optimiza procesul de rectificare. Opţiunile software pentru calculul tehnologiei de rectificare, pentru ajustare optimizată, precum şi pentru rectificarea conturului, a filetului şi a formei îmbunătăţesc şi mai mult funcţionalitatea maşinii.

Îmbunătăţiri remarcabile

Realizările în ceea ce priveşte software-ul şi sistemul de control au continuat în ultimii câţiva ani, ceea ce reprezintă un avantaj pentru S141. Prin urmare, sistemele de măsurare, de detectare a contactului, de încărcare şi manipulare sunt conectate la un controler FANUC, fapt ce permite controlarea acestuia direct din interfaţa pentru utilizator. Wolfgang Labus explică: „FANUC ne oferă oportunitatea de a integra complet tehnologia noastră de senzori şi măsurare pentru monitorizarea proceselor, precum şi sistemele noastre de detectare a contactului şi de echilibrare automată în controler. ceea ce permite programarea standardizată, uşor de realizat a diverselor sisteme.” Ecranul tactil de 15" al controlerului FANUC 31i-B facilitează, de asemenea, operarea şi programarea intuitivă a maşinii. Toate elementele de control sunt aranjate util, în mod clar şi ergonomic. Pentru configurarea uşoară în apropierea procesului de rectificare, Studer a conceput un dispozitiv de operare portabil, adaptat la proces, care funcţionează perfect cu sistemul CNC FANUC.

Maşina S141 iese, de asemenea, în evidenţă datorită tehnologiei sale avansate de acţionare – cu motoare liniare în toate axele. „Din păcate, nu este de la FANUC”, precizează Wolfgang Labus. „Bineînţeles, ar fi ideal dacă toate componentele ar proveni de la o singură companie şi ar fi instalate în tabloul de comutatoare de către un grup de furnizori. Acest lucru demonstrează, însă, că, în cazuri excepţionale, FANUC are capacitatea de a accepta produse terţe şi de a pune la dispoziţie parametrii tehnici relevanţi, pentru ca toate elementele sistemului de acţionare să se potrivească în mod optim cu controlerul.”

În timpul dezvoltării maşinii S141, nu exista încă un sistem de acţionare liniar corespunzător, disponibil la FANUC. Însă acest lucru se poate schimba în viitorul apropiat, menţionează Antoine Ferrari, Inginerul de Vânzări FANUC ce răspunde de Studer: „Seria de motoare liniare LiS D1 pe care tocmai am proiectat-o prezintă o suprafaţă de instalare mult mai compactă şi, prin urmare, o densitate superioară a performanţelor. Noul model 4500 N, de exemplu, are o lăţime mai mică cu 50 mm faţă de modelul anterior.”

Parteneriat colaborativ

Pe baza parteneriatului de ani de zile, Studer are o experienţă internă foarte bună cu echipamentele FANUC. Totuşi, pentru modelele nou concepute, cum ar fi S141, după cum afirmă Wolfgang Labus, specialiştii în sisteme de control şi acţionare din locaţia elveţiană FANUC, în Biel, s-au implicat încă de la început. În mod tipic, sistemele de acţionare sunt configurate împreună şi se discută despre echipamentele de control. „Asistenţa pe care o primim în acest sens este, într-adevăr, de excepţie”, după opinia Directorului de Proiectare Produse. „Recent, am primit chiar un controler complet de împrumut, pentru a permite testarea interfeţelor şi a altor specificaţii pe CNC, înainte de fabricarea prototipului.”

Acest lucru asigură faptul că toate funcţiile de bază sunt sincronizate în fază incipientă. Când o maşină nouă intră în producţia de serie, sunt necesare, de obicei, adaptări, de ex. interfeţele pentru gestionarea datelor clientului. Wolfgang Labus precizează în plus: „Din ce în ce mai mulţi clienţi ce piesă de prelucrat poate fi rectificată, când anume şi la ce calitate. Vor ca datele maşinii şi măsurătorile efectuate să fie documentate, motiv pentru care trebuie să fie disponibile interfeţele corespunzătoare. Aceasta este o cerinţă care va deveni din ce în ce mai importantă pe viitor.”

Compania FANUC s-a pregătit în acest sens. În generaţia de sisteme de control Model B, există aproape doisprezece protocoale de interfaţă disponibile, care îi permit sistemului CNC să comunice cu numeroase dispozitive periferice. Pe lângă magistrala standard Profibus, recent a devenit disponibilă şi magistrala ProfiNET. În plus, se acceptă FL-Net, EtherNet/IP, Fast Ethernet, MOD-Bus şi alte protocoale.

Procesorul rapid PMC acceptă instalaţiile periferice

Mai ales în ceea ce priveşte instalaţiile periferice, noua serie CNC 3xi Model B are mai multe avantaje de oferit. Procesorul său PMC de mare viteză (o unitate PLC integrată) este de trei ori mai rapid decât modelul anterior. De asemenea, memoria disponibilă pentru programe este de trei ori mai mare. Pentru operaţiile de prelucrare sofisticată, este extrem de util faptul că sunt disponibile până la cinci canale PMC în 31i-B, ceea ce permite executarea simultană a programelor PMC independente la viteză maximă.

Creşterea randamentului se datorează procesorului PMC rapid şi transferului de date dintre CNC şi PMC, accelerat mulţumită unei noi tehnologii de magistrală. Antoine Ferrari atrage atenţia asupra FANUC I/O-Link i, care este mult mai puternic decât predecesorul său. Acesta poate transmite de două ori mai multe semnale PMC-I/O per canal şi, prin urmare, 24 de grupuri pot fi acum conectate în loc de 16. Printre altele, îmbunătăţirea are efecte pozitive asupra funcţiei de siguranţă integrată, „Dual Check Safety”: Un singur cablu I/O-Link este suficient pentru a transmite semnalele securizate.

Există, de asemenea, oportunităţi noi de diagnosticare asociate cu utilizarea I/O link i. Cu ajutorul aşa-zisei detectări a punctelor de eroare, utilizatorul poate determina dacă o ieşire digitală este defectă sau întreruptă. Pe ecranul CNC, se afişează sursa erorii, care reduce considerabil intervalul de timp necesar diagnosticării. Ca parte a întreţinerii preventive, „funcţia de detectare a scurgerilor” pentru monitorizarea nivelurilor de rezistenţă la scurgeri este, de asemenea, interesantă. Defecţiunile iminente la motor pot fi, astfel, detectate în fază incipientă şi remediate de către personalul de întreţinere.

Eficienţă energetică constantă

Ca semn al eficienţei energetice, maşinile Studer prezintă nu numai eticheta de „Competenţă albastră” a Federaţiei Germane de Inginerie (VDMA), ci şi propria etichetă BluePlus, care atestă existenţa a şase măsuri complete care determină reducerea consumului energetic al maşinilor. Wolfgang Labus explică: „Realizăm îmbunătăţirile mai ales prin utilizarea software-ului nostru optimizat, precum şi prin măsuri de design în ceea ce priveşte alimentarea cu lichid de răcire şi sistemul de extracţie. Utilizarea componentelor electrice optimizate din punct de vedere energetic – promovată de FANUC în domeniul tehnologiei pentru sisteme de control şi acţionare – face parte din conceptul BluePlus.”

Pe partea de hardware, spre exemplu, prin utilizarea electronicii de ultimă oră cu performanţă ridicată, FANUC a putut reduce cu încă 10% pierderile de energie la sistemele de acţionare. La nivel de software, utilizatorul poate selecta, de exemplu, nivelul dorit de economie energetică, folosind „Funcţia de selectare a nivelului de economie energetică”. În funcţie de cerinţele de prelucrare, utilizatorul este liber să aleagă între puterea de ieşire maximă şi utilizarea optimizată a energiei, care determină, de regulă, o prelucrare oarecum mai lentă.

Modelele suplimentare S131 şi S151 vor fi lansate echipate, de asemenea, cu sistemul CNC FANUC 31i-B. Însă, Wolfgang Labus încă are în vedere un nou CNC FANUC suplimentar, sistemul CNC compact 0i-F: „Acesta este o alternativă suplimentară pentru segmentul de bază al seriilor noastre de diverse tipuri, care au doar câteva axe şi nu necesită o capacitate multicanal.”

Cu modelul 0i-F, prezentat pentru prima dată la AMB 2014, liderul mondial de sisteme CNC şi-a dezvăluit „Conceptul Perfect”. Acesta confirmă că toate sistemele de control CNC FANUC sunt construite conform unui standard unificat şi prezintă instrucţiuni de operare comparabile. Facilitează proiectarea seriilor de maşini configurate modular, a operaţiilor, a lucrărilor de întreţinere şi service.

Calitate elveţiană de top în domeniul rectificării

Fritz Studer AG din Steffisburg, Elveţia, numără aproximativ 800 de angajaţi şi, împreună cu companiile germane Schaudt şi Mikrosa, face parte din grupul tehnologic de rectificare circulară din Grupul Unit de Rectificare. Studer are o experienţă de peste 100 de ani în dezvoltarea şi fabricarea maşinilor de rectificare circulară de precizie. Cu aproximativ 22.000 de sisteme livrate, Studer este considerat lider pe piaţă şi tehnologie în ceea priveşte rectificarea universală, externă, internă şi noncirculară. Gama de produse include nu numai maşini standard, ci şi soluţii de sisteme sofisticate în rectificarea circulară de mare precizie pentru prelucrarea pieselor mici şi medii. Studer oferă, de asemenea, software, integrarea sistemelor şi un vast portofoliu de servicii. Clienţii săi sunt companii din sectorul utilajelor, sectorul auto, sectorul de proiectare a uneltelor şi matriţelor din industria aerospaţială, pneumatică/hidraulică, electronică/inginerie electrică, tehnologie medicală, industria ceasurilor, pe lângă fabricarea personalizată.