Szwajcarski producent obrabiarek, firma Tornos, umieszcza sterowania CNC firmy FANUC w sercu swojej nowej wielofunkcyjnej maszyny

Zadanie:
Wyposażenie nowej 6-wrzecionowej tokarki CNC MultiSwiss szwajcarskiego producenta obrabiarek, firmy Tornos, w zaawansowany sterownik cyfrowy zdolny sprostać bardzo różnorodnym, zaawansowanym wymaganiom. Obejmują one pełną, wielowrzecionową wszechstronność oraz możliwość jednoczesnego sterowania osiami i wrzecionami w celu zapewnienia najwyższej precyzji.

Rozwiązanie:
Zamontowanie najnowocześniejszego sterowania CNC 30i firmy FANUC. Wyposażony w najnowszą technologię napędu i kontroli układ sterowania 30i gwarantuje niewiarygodną precyzję w przypadku szerokiego zakresu procesów obróbki skrawaniem. Programowanie i obsługa dzięki przyjaznym interfejsom zaprojektowanym specjalnie pod kątem wygody obsługi.

Wynik:
Tokarka MultiSwiss, dostępna z długimi lub krótkimi łożami, stanowi wysoko produktywną alternatywę dla urządzeń jednowrzecionowych. Zaprojektowana z myślą o produkcji małych, toczonych części idealnie nadaje się do branży motoryzacyjnej, elektronicznej, zegarmistrzowskiej i medycznej.


Tornos przedstawia MultiSwiss

Wielowrzecionowe tokarki przeznaczone do produkcji małych, prostych części w małych i dużych seriach

Najważniejszym wydarzeniem na stanowisku firmy Tornos na EMO 2011 była nowa, wielowrzecionowa tokarka, MultiSwiss, wyposażona w system sterowania CNC FANUC serii 30i. Uzupełnia ona istniejącą ofertę w podstawowym i średnim segmencie. Zintegrowany, przemysłowy komputer PC sprawia, że rozwiązanie jest przyjazne dla użytkownika i elastyczne, dzięki czemu sprawdza się zarówno przy małych, jak i przy dużych seriach.

„Nowe wielowrzecionowe urządzenie MultiSwiss firmy Tornos jest niezwykle zbliżone w obsłudze do urządzeń jednowrzecionowych” — to ocena jednego z czterech specjalistów od części toczonych, którzy przez sześć miesięcy przed wprowadzeniem na rynek dokładnie testowali urządzenie MultiSwiss. To stwierdzenie nie sugerowało „jednowrzecionowej” wydajności, ale raczej niezwykłą ergonomię, łatwość obsługi i programowania urządzenia MultiSwiss. Wszystkie te charakterystyki urządzenia MultiSwiss są zbliżone do właściwości maszyny jednowrzecionowej. Oznacza to, że nowe urządzenie wielowrzecionowe może także być wykorzystywane w ekonomiczny sposób w przypadku małych serii.

W produkcji części toczonych zasadnicze znaczenie ma osiągnięcie jak najniższego kosztu jednostkowego — naturalnie przy spełnieniu wymagań związanych z jakością. Aby osiągnąć optymalny poziom kosztów, producent części toczonych musi przede wszystkim wybrać odpowiednie urządzenia. Musi zdecydować, czy produkować części za pomocą jedno- lub wielowrzecionowej maszyny, centrum tocząco-frezującego lub urządzenia transferowego. Wybór zależy od wielu czynników. Kluczową rolę odgrywa wymagana wielkość produkcji. Ważny jest także stopień skomplikowania i rozmiar elementów. Dodatkowym istotnym czynnikiem jest koszt urządzenia.

W celu dokonania właściwego wyboru, użytkownik powinien skonsultować się z dostawcą urządzeń, który ma bogate portfolio dostępnych urządzeń tokarskich i może zaoferować szerokie spektrum opcji. Szwajcarski producent narzędzi do obróbki skrawaniem Tornos SA jest wysoko wykwalifikowany w tej dziedzinie. Oferuje szeroki zakres jedno- i wielowrzecionowych tokarek przeznaczonych do produkcji części o różnych średnicach i stopniu skomplikowania. Linię wielowrzecionową otwiera odnosząca sukcesy tokarka SAS16.6, sterowana przez cam. Jest ona przeznaczona do wytwarzania podstawowych części o średnicy do 16 mm. Do większych części oraz większego stopnia skomplikowania i nakładów logicznym wyborem są sterowane przez CNC urządzenia MultiDeco i MultiSigma. Natomiast maszyny z serii MultiAlpha mogą poddawać obróbce nawet bardzo złożone komponenty, wykonywać frezowanie, gwintowanie itp. Oferują one opcję złożonej obróbki skrawaniem po stronie odwrotnej.

Urządzenia MultiSwiss wyróżnia elastyczność, ergonomia i precyzja

Od wiosny 2011 firma Tornos oferuje producentom toczonych części nowe urządzenie o nazwie MultiSwiss. Przy sześciu wrzecionach i średnicy drążka wynoszącej 14 mm, to urządzenie stanowi uzupełnienie linii urządzeń SAS16.6 i MultiDeco. Urządzenie MultiSwiss jest bardzo elastyczne i można go używać do produkcji dużych i małych serii. W przypadku małych serii jest to produktywna alternatywa dla urządzeń jednowrzecionowych. Sektory docelowe to przemysł motoryzacyjny, elektroniczny, zegarmistrzowski i medyczny, w których niezbędne są małe, toczone części.

Urządzenie MultiSwiss jest sterowane – tak samo jak tokarki MultiAlpha i MultiSigma – za pomocą sterowania CNC serii 30i firmy FANUC. Kierownik produktu, Lionel Perret, mówi o współpracy z firmą FANUC: „Do sterowania naszymi maszynami potrzebujemy systemów CNC i układów napędowych, które gwarantują wysoką wydajność i na których możemy polegać w stu procentach. Przez wszystkie lata naszej współpracy z FANUC te wymagania były dokładnie spełniane. Także w przypadku naszego nowego urządzenia MultiSwiss współpracowaliśmy na wysokim poziomie technicznym w duchu prawdziwego partnerstwa”.

Projektanci firmy Tornos przywiązują szczególną wagę do czterech charakterystyk: elastyczności, ergonomii, precyzji i kosztów. Razem z najnowszymi napędami i sterownikami FANUC dostarcza klientom wsparcie na odpowiednim poziomie, aby jak zwykle zagwarantować dużą precyzję i jak najbardziej ułatwić programowanie i pracę z urządzeniem.

Urządzenie MultiSwiss wyposażono w sterowanie CNC z serii 30i, który wyróżnia się niezwykłą wydajnością sprzętową. Zawiera najnowsze, bardzo szybkie procesory, szybką magistralę wewnętrzną i szybkie serwowspomaganie. Duża liczba dostępnych kanałów pozwala na stworzenie oddzielnych kanałów dla każdego wrzeciona MultiSwiss. Bardzo szybki procesor PMC umożliwia także bezproblemową pracę wszystkich urządzeń peryferyjnych zaangażowanych w proces.

CNC i komputery przemysłowe pracują w duecie

W urządzeniach MultiSwiss firma Tornos po raz pierwszy wyposaża maszyny wielowrzecionowe w wersji standardowej w zintegrowany, przemysłowy komputer PC. To rozwiązanie, promowane wspólnie z firmą FANUC, oferuje użytkownikom wiele korzyści Ponieważ sterowanie CNC FANUC 30i komunikuje się z przemysłowym komputerem PC za pomocą własnej, optycznej, szeregowej magistrali o dużej prędkości HSSB, która gwarantuje szybką, odporną na wirusy transmisję i niezawodne połączenie.

Najważniejsze powody, aby wyposażyć system dodatkowo w komputer: użytkownik może na nim wdrożyć własne oprogramowanie firmy Tornos — łatwy w obsłudze system TB-Deco. TB-Deco to oprogramowanie z animowanym interfejsem graficznym, które pomaga użytkownikowi w generowaniu i optymalizowaniu procedur na wiele sposobów. Komunikuje się ono z oprogramowaniem PTO (Path Table Operation — zobacz pole tekstowe) FANUC, które jest oferowane przez serię sterowników CNC 3xi.

W przypadku urządzenia MultiDeco korzystanie z TB-Deco jest możliwe tylko na komputerze zewnętrznym. Tylko w przypadku komputerów przemysłowych możliwe jest użycie tego oprogramowania na urządzeniu. Lionel Perret wyjaśnia: „Korzyścią z takiego rozwiązania jest możliwość modyfikacji procedur przez operatora od razu w miejscu instalacji. Nie trzeba chodzić do komputera ani transferować całego programu NC”.

W przypadku urządzenia MultiSwiss użytkownik może wywołać oprogramowanie TB-Deco na ekranie sterownika i otrzymać wskazówki dotyczące programowania. W wielu obszarach dostępne są podpowiedzi wizualne, z których szczególnie łatwo skorzystać. Na przykład wyświetlane są zasoby związane z osiami i wrzecionami, dzięki czemu użytkownik może zoptymalizować parametry obróbki skrawaniem i czasu cyklu. Możliwa jest także synchronizacja graficzna i blokowanie osi. W programie TB-Deco wykorzystywane są niektóre z popularnych funkcji znanych ze świata systemu Windows, takie jak kopiuj/wklej, wyszukaj/zastąp czy system pomocy dostępny po naciśnięciu klawisza „F1”. Zgodnie z procedurą programowania TB-Deco konwertuje dane wejściowe na format binarny. Te dane mogą być odczytywane przez CNC za pomocą funkcji PTO i wykorzystywane do sterowanie urządzeniem.

Interfejs komputera PC połączony ze sterownikiem umożliwia również integrację oprogramowania innych dostawców, na przykład oprogramowania do monitorowania procesu i narzędzi firmy Artis. Nie jest stosowany osobny wyświetlacz — oprogramowanie urządzenia MultiSwiss wykorzystuje wygodny ekran dotykowy sterownika. Dzięki możliwości szybkiego połączenia z CNC system Artis może bezpośrednio pobierać informacje dotyczące momentu obrotowego i mocy elektrycznej. Jeżeli zostaną przekroczone określone wcześniej limity, system generuje alarm dźwiękowy i zatrzymuje urządzenie w celu uniknięcia dalszych uszkodzeń. Czujniki mogą monitorować nawet osie niecyfrowe.

Synchronizacja w odstępach milisekund

Aby możliwe było uzyskanie perfekcyjnych wyników obróbki skrawaniem na wielowrzecionowych frezarkach, osie i wrzeciona muszą się poruszać jednocześnie z niezrównaną precyzją — na przykład, aby uzyskać szybkie przekazanie obrabianych części z głównego wrzeciona do wrzeciona dodatkowego. Dzięki funkcji PTO (Path Table Operation — działanie na tabeli ścieżek), którą firma FANUC udostępnia we flagowych sterownikach CNC z serii 30i oraz 31i, można uzyskać nieosiągalny przez inne procesy poziom dokładności interpolacji i synchronizacji. Podstawowa struktura jest prosta: dla każdej osi i wrzeciona tworzona jest dwukolumnowa tabela. Pierwsza kolumna zawiera czas w milisekundach do celów synchronizacji. Druga kolumna zawiera informacje o położeniu osi lub wrzeciona, które musi zostać osiągnięte w czasie przeznaczonym na dany cykl. W ten sposób wszystkie osie są zsynchronizowane w standardowym cyklu interpolacji. Za pomocą PTO położenie osi może był łączone niezależnie od wszystkich parametrów. W przeciwieństwie do „zwykłego” programowania NC poprzez polecenia G to podejście umożliwia generację losowych ścieżek i ruchów. Ponadto możliwe jest połączenie kilku osi i przypisanie ich tabel do różnych kanałów w celu uzyskania interpolacji różnych form ruchu. Dzięki synchronizacji gwarantowane są dokładnie takie same punkty początkowe i końcowe.

Funkcje pomocnicze odbierają polecenia w sposób podobny do funkcji ruchu, można je zatem zintegrować w ramach funkcji Path Table Operation. Jest nawet możliwość zastąpienia struktury kanału, w celu przesunięcia osi, które na pierwszy rzut oka wydają się niezależne. Jest to przydatne na przykład przy podawaniu poprzeczki. Ponadto możliwe jest połączenie różnych tabel i wykonywanie sekwencyjne. W zależności od różnych zdarzeń możliwe jest również pomijanie tabel Użytkownik może uprościć programowanie stale powtarzanych procedur, łącząc sekwencyjnie programy NC i PTO.