Zwitserse gereedschappenfabrikant Tornos plaatst FANUC CNC in het hart van zijn nieuwe veelzijdige machine

Taak:
De nieuwe MultiSwiss CNC-draaibank van de Zwitserse gereedschappenfabrikant Tornos is voorzien van een geavanceerde numerieke besturing die aan een breed scala van geavanceerde vereisten voldoet. Hiertoe behoren een omvangrijke multi-spindel veelzijdigheid en de mogelijkheid om assen en spindels gelijktijdig te besturen om superieure precisie te bieden.

Oplossing:
Montage van FANUC’s geavanceerde 30i CNC. De 30i is uitgerust met de nieuwste aandrijvings- en besturingstechnologie en garandeert ongelooflijke precisie voor een groot aantal machinale bewerkingsprocessen. Programmering en bediening zijn extra gemakkelijk via gebruikersvriendelijke interfaces.

Resultaat:
MultiSwiss is verkrijgbaar met een lang of kort bed en vormt een zeer productief alternatief voor machines met enkele spindel. MultiSwiss is ontworpen voor het produceren van kleine gedraaide onderdelen en bij uitstek geschikt voor de auto-industrie, elektronica, horlogefabrikanten en medische technologie.


Tornos presenteert MultiSwiss

Een draaimachine met meerdere spindels voor kleine en eenvoudige onderdelen en kleine en grote series

Een hoogtepunt op de Tornos-tentoonstelling van EMO 2011 is de nieuwe draaimachine MultiSwiss, die is uitgerust met een FANUC Series 30i CNC. De machine is een aanvulling op de bestaande productreeks in het basis- en middensegment. Door de geïntegreerde industriële pc is de machine gebruiksvriendelijk en zeer flexibel en dus geschikt voor kleine en grote series.

"De nieuwe MultiSwiss van Tornos met meerdere spindels benadert de prestaties van een machine met een enkele spindel". Dat was de mening van een van de vier draaibankspecialisten die de MultiSwiss aan een grondige test hebben onderworpen, zes maanden voor introductie op de markt. Dit oordeel had geen betrekking op de productie met één spindel maar op de superieure ergonomie, het bedieningsgemak en de programmering van de MultiSwiss, die vergelijkbaar zijn met de kenmerken van een draaibank met één spindel. Het betekent dat de nieuwe machine met meerdere spindels ook rendabel is voor kleine series.

Bij de productie van gedraaide onderdelen is de prioriteit het realiseren van zo laag mogelijke kosten per eenheid, terwijl uiteraard tegelijkertijd wordt voldaan aan de kwaliteitsspecificaties. Om een optimaal kostenniveau te behalen, moet de fabrikant van gedraaide onderdelen in de eerste plaats de juiste machines kiezen. Hij moet besluiten of hij de onderdelen liever produceert op een machine met één or meer spindels, op een draai-freesmachines of een transporteermachine. Dit hangt af van een groot aantal factoren. De vereiste hoeveelheid per eenheid of de gewenste partij per jaar speelt een cruciale rol. Maar de complexiteit en de omvang van de stukken zijn ook doorslaggevend bij het selecteren van de machine. Een belangrijk aanvullend punt in de berekening zijn de machinekosten.

Voor het maken van de juiste keuze kan de gebruiker het beste overleggen met de leverancier van de machine, die idealiter een uitgebreid aanbod met draaimachines heeft en de klant dus kan adviseren over de verschillende opties. De Zwitserse fabrikant van machinewerktuigen Tornos S.A. scoort hoog in dit opzicht, met diverse draaimachines met enkele en meerdere spindels voor een uitgebreid bereik met diameters en complexiteit. De reeks met meerdere spindels begint met de zeer succesvolle SAS16.6-draaimachine met CAM-besturing voor de eenvoudige massaproductie van onderdelen met een diameter van maximaal 16 mm. Voor grotere onderdelen en middelhoge specificaties wat betreft complexiteit en volume zijn de MultiDeco en MultiSigma met CNC-besturing een logische keuze. De MultiAlpha-serie tot slot kan ook voor complexe onderdelen de volledige machinale bewerking uitvoeren, met inbegrip van frezen, draadsnijden, enzovoort. Deze serie biedt in het bijzonder ook de optie voor complexe machinale bewerking met omkering van de zijden.

MultiSwiss blinkt uit door flexibiliteit, ergonomie en precisie

Vanaf najaar 2011 biedt Tornos voor fabrikanten van gedraaide onderdelen een nieuwe draaimachine onder de naam MultiSwiss. Met zes spindels en een staafdiameter van 14 mm vormt deze machine een aanvulling op de SAS16.6 en MultiDeco. De MultiSwiss is zeer flexibel en ontworpen voor kleine en grote series. In het bereik voor kleine series is het ook een zeer productief alternatief voor machines met enkele spindel. De doelsectoren zijn de auto-industrie, elektronica, horlogefabrikanten en medische technologie, waar eenvoudige, kleine gedraaide onderdelen nodig zijn.

De besturing van MultiSwiss-machines wordt net als voor de MultiAlpha- en MultiSigma-draaimachines geregeld door de FANUC-serie 30i CNC. Productmanager Lionel Perret over de relatie met de partner FANUC: "Voor de besturing van onze machines hebben we CNC- en aandrijfsystemen nodig die een hoge performantie garanderen waarop we voor de volle 100% kunnen vertrouwen. In alle jaren dat we samenwerken met FANUC, is volledig aan deze eisen voldaan. Ook voor de nieuwe MultiSwiss hebben we op een zeer deskundig technisch niveau als partners samengewerkt."

De ontwikkelaars bij Tornos zijn met name gericht op vier kenmerken: flexibiliteit, ergonomie, precisie en kosten. Met de nieuwste aandrijvings- en besturingstechnologie heeft FANUC het juiste ondersteuningsniveau geleverd om de specifieke hoge precisie van deze klant te garanderen en de bediening en programmering zo eenvoudig mogelijk te maken.

De MultiSwiss is voorzien van de superieure Series 30i-CNC, een besturing die uitblinkt door hardware die uitstekende prestaties levert. De CNC omvat de nieuwste ultrasnelle processors, een snelle interne bus en een servobesturing met hoge snelheid. Het grote aantal beschikbare kanalen zorgt dat het systeem een afzonderlijk kanaal kan gebruiken voor elke MultiSwiss-spindel. Een ultrasnelle PMC-processor draagt ook bij aan de snelle en soepele werking van alle randapparaten die bij het proces zijn betrokken.

CNC en industriële pc werken samen

Voor het eerst integreert Tornos een industriële pc in een standaardversie van de MultiSwiss-machine met meerdere spindels. Deze ontwikkeling die samen met FANUC is gestimuleerd, biedt gebruikers talloze voordelen. De FANUC 30i CNC communiceert met de industriële pc via de eigen seriële optische High-Speed Serial Bus (HSSB) van FANUC, wat zorgt voor een supersnelle overdracht en een virusvrije en betrouwbare verbinding.

De belangrijkste reden voor het toevoegen van een pc aan het systeem: de gebruiker kan dan werken met de eigen gebruiksvriendelijke TB-Deco-software van Tornos. TB-Deco is programmeersoftware met een grafische interface waarmee de gebruiker subroutines op verschillende manieren kan genereren en optimaliseren. De software communiceert met de FANUC-software PTO (Path Table Operation – zie tekstvak) die wordt geleverd door de Series 3xi CNC-besturing.

Met de MultiDeco-machine was het gebruik van TB-Deco beperkt tot externe computers. Deze software kan nu alleen via de geïntegreerde industriële pc op de machine worden toegepast. Lionel Perret legt het uit: "Dit heeft het voordeel dat de operator direct op de werkplek wijzigingen in de subroutines kan aanbrengen. Dat scheelt een tocht naar de pc en de overdracht van het hele NC-programma."

Op de MultiSwiss kan de gebruiker TB-Deco oproepen op het bedieningsscherm en programmeerhulp krijgen van de software. Bij veel onderdelen is visuele ondersteuning beschikbaar, wat de werking zeer gebruiksvriendelijk maakt. De beschikbare as en spindel worden bijvoorbeeld aan de gebruiker getoond, die de parameters voor de bewerking en de cyclustijd kan optimaliseren. Ook zijn er opties voor grafische synchronisatie en asvergrendeling. TB-Deco maakt hierbij gebruik van een aantal algemene Windows-functies als Kopiëren/Plakken, Zoeken/Vervangen en Help (F1). Na de programmeerprocedure zet TB-Deco de ingevoerde gegevens om in binair formaat. Deze gegevens kunnen door de CNC worden gelezen via de PTO-functie en worden gebruikt voor het besturen van de machine.

De aan de besturing gekoppelde pc-interface maakt ook de integratie van software van derden mogelijk, zoals proces- en toolbewaking van Artis. In plaats van een afzonderlijk scherm maakt de software op de MultiSwiss gebruik van het handige aanraakscherm van de CNC. Dankzij de snelle koppeling met de CNC kan het Artis-systeem daar rechtstreeks informatie ophalen over koppel en elektrisch vermogen. Als bepaalde vooraf ingestelde limieten worden overschreden, weerklinkt er een alarm of wordt de machine gestopt om verdere schade te voorkomen. Ook niet-digitale assen kunnen via sensoren worden bewaakt.

Synchronisatie met intervallen van milliseconden

Voor een perfect bewerkingsresultaat op draaimachines met meerdere spindels moeten de assen en de spindels tegelijkertijd met optimale precisie verschuiven, bijvoorbeeld voor de vliegende overhandiging van stukken van de hoofdspindel aan de contraspindel. Met de PTO-functie (Path Table Operation), die FANUC levert bij de geavanceerde CNC-series 30i en 31i, kunnen nauwkeurige interpolaties en synchronisaties worden verkregen die in geen enkel ander proces mogelijk zijn. De basisconstructie is eenvoudig: Er is een tabel met twee kolommen voor elke as en spindel. De eerste kolom bevat de tijdseenheid in milliseconden voor synchronisatiedoeleinden. In de tweede kolom wordt de as- of spindelpositie die binnen dit tijdsinterval moet worden bereikt toegewezen aan de desbetreffende cyclus. Op deze manier worden alle assen gesynchroniseerd in een gestandaardiseerde interpolatiecyclus. Met de PTO kunnen de asposities onafhankelijk van alle parameters worden gecombineerd. In tegenstelling tot de 'normale' NC-programmering via G-opdrachten kunnen zo willekeurige paden en bewegingen worden gegenereerd. Bovendien kunnen meerdere assen worden gebundeld en hun tabellen aan diverse kanalen worden toegewezen om interpolaties in verschillende bewegingsvormen te realiseren. Door synchronisatie worden echter een exact identiek start- en eindpunt gegarandeerd.

Hulpfuncties die opdrachten op dezelfde manier ontvangen als de toegangsbewegingen, kunnen nu ook worden geïntegreerd in de PTO-functie. Het is zelfs mogelijk om de kanaalstructuur te negeren om assen te verplaatsen die op het eerste gezicht geen relatie lijken te hebben. Dat is bijvoorbeeld nuttig bij de toevoer van staven. Ook kunnen diverse tabellen worden gekoppeld en na elkaar worden uitgevoerd. En afhankelijk van de verschillende gebeurtenissen kunnen tabellen worden overgeslagen (Als...dan-lussen). Door de NC-programma's te mixen met PTO kan de gebruiker de programmering van steeds herhaalde procedures vereenvoudigen.