Švicarski proizvajalec orodij Tornos je tehnologijo CNC FANUC postavil v osrčje svojega novega vsestranskega stroja

Naloga:
Opremiti novo šestvretensko stružnico MultiSwiss CNC švicarskega proizvajalca obdelovalnih strojev Tornos z naprednim numeričnim krmiljenjem, ki ustreza celi vrsti visokih zahtev. Med njimi sta bili tudi popolna vsestranskost vreten in možnost sočasnega krmiljenja osi in vreten za vrhunsko natančnost.

Rešitev:
Namestitev naprednega krmilja CNC 30i FANUC. Krmilje 30i z najnovejšo tehnologijo pogona in krmiljenja zagotavlja neverjetno natančnost široke palete procesov strojne obdelave. Programiranje in upravljanje prek uporabniku prijaznih vmesnikov je bilo zasnovano tako, da bi bilo še posebej preprosto.

Rezultat:
Stružnica MultiSwiss, ki je na voljo z dolgo ali kratko posteljo, predstavlja visoko storilno alternativo enovretenskim strojem. Zasnovana je bila za izdelavo majhnih struženih delov in je tako najbolj primerna za panoge avtomobilizma, elektronike, urarstva in medicinske tehnologije.


Tornos predstavlja MultiSwiss

Večvretenski stroj za struženje, primeren za majhne, preproste dele v manjših in večjih serijah

Na stojnici Tornos na sejmu EMO 2011 je najbolj izstopal nov večvretenski stroj za struženje MultiSwiss, opremljen s krmiljem FANUC CNC serije 30i. Ta dopolnjuje obstoječo ponudbo izdelkov v osnovnem segmentu in segmentu srednjih serij. Zaradi integriranega industrijskega računalnika je prijazen do uporabnika in izjemno prilagodljiv, zato je primeren tako za manjše kot večje serije.

»Novi večvretenski stroj MultiSwiss podjetja Tornos se zelo približa zmogljivosti enovretenskih strojev« – to je bila ocena enega od štirih strokovnjakov za stružene dele, ki so imeli možnost podrobno preizkusiti stroj MultiSwiss šest mesecev pred dostopnostjo na trgu. Ta ocena se ni nanašala na storilnost enovretenskih strojev, temveč na odlično ergonomičnost ter preprosto upravljanje in programiranje stroja MultiSwiss, ki je primerljivo z značilnostmi enovretenskih strojev za struženje. To pomeni, da je mogoče nov večvretenski stroj gospodarno uporabljati tudi za manjše serije.

Pri proizvodnji struženih delov je najpomembnejše doseganje najnižjih možnih stroškov na enoto, pri čemer morajo biti izpolnjene zahteve po kakovosti. Za doseganje optimalne ravni stroškov mora proizvajalec struženih delov v prvi vrsti izbrati ustrezen stroj. Odločiti se mora, ali bo proizvajal dele na enovretenskem ali večvretenskem stroju, na centru za struženje in rezkanje ali na stroju za prenos. To je odvisno od več dejavnikov. Ključnega pomena je zahtevana količina enot ali velikost letne serije. Toda pri izbiri stroja sta odločilna tudi zapletenost in velikost obdelovancev. Dodatna pomembna točka v izračunu so še cene stroja.

Za pravo izbiro je najbolje, da se uporabnik posvetuje z dobaviteljem strojev, ki ima v idealnem primeru v ponudbi več raznolikih strojev za struženje in lahko stranki svetuje glede širokega razpona možnosti. Švicarski proizvajalec obdelovalnih strojev Tornos S.A. izpolnjuje vse te zahteve, saj ponuja raznolike enovretenske in večvretenske stroje za struženje za širši razpon premerov in zapletenosti. Ponudbo večvretenskih strojev začenja zelo uspešen stroj za struženje SAS16.6 s krmiljem CAM za osnovne, serijsko proizvedene dele s premerom do 16 mm. Za večje dele in srednje tehnične lastnosti, kar zadeva zapletenost in količino, sta logična izbira MultiDeco in MultiSigma s krmiljem CNC. Navsezadnje lahko serija MultiAlpha v celoti strojno obdela celo zapletene sestavne dele, vključno z rezkanjem, delanjem navojev itd., ter omogoča zlasti možnost zapletene strojne obdelave hrbtne strani.

MultiSwiss izstopa zaradi svoje prilagodljivosti, ergonomičnosti in natančnosti

Od jeseni 2011 Tornos zagotavlja proizvajalcem struženih delov nov stroj za struženje pod imenom MultiSwiss. S šestimi vreteni in premerom palice 14 mm ta stroj dopolnjuje stroja SAS16.6 in MultiDeco. MultiSwiss je zelo prilagodljiv ter zasnovan za manjše in večje serije. Pri manjših serijah je tudi zelo produktivna alternativa enovretenskim strojem. Ciljni dejavnosti so avtomobilska, elektronska in urarska industrija ter industrija medicinske tehnologije, kjer so v osnovi potrebni majhni struženi deli.

Nadzor strojev MultiSwiss – enako kot pri strojih za struženje MultiAlpha in MultiSigma – opravlja krmilje FANUC CNC serije 30i. Produktni vodja Lionel Perret tako opiše razmerje s partnerjem pri krmiljih, družbo FANUC: »Za krmiljenje naših strojev potrebujemo tehnologijo CNC in pogonske sisteme, ki zagotavljajo veliko zmogljivost in na katere se lahko 100-odstotno zanesemo. V vseh letih sodelovanja z družbo FANUC so bile te zahteve v celoti izpolnjene. Podobno smo na kompetentni tehnični ravni v pravem duhu partnerstva sodelovali tudi za našo novo rešitev MultiSwiss.«

Razvijalci pri podjetju Tornos so zlasti osredotočeni na te štiri značilnosti: prilagodljivost, ergonomičnost, natančnost in stroški. Z najnovejšo tehnologijo pogona in krmiljenja je družba FANUC zagotovila pravo mero podpore pri zagotavljanju značilne velike natančnosti ter najpreprostejšega upravljanja in programiranja.

Stroj MultiSwiss je opremljen z visokozmogljivim krmiljem CNC serije 30i, ki ga odlikuje izjemna visokozmogljiva strojna oprema. Vsebuje najnovejše visokohitrostne procesorje, hitro notranje vodilo in visokohitrostno servokrmiljenje. Veliko število razpoložljivih kanalov omogoča, da sistem vsakemu vretenu MultiSwiss da na razpolago ločen kanal. Izjemno hiter procesor PMC omogoča tudi hitro in nemoteno delovanje vse dodatne opreme, ki je vključena v celoten postopek.

Povezano delovanje krmilja CNC in industrijskega računalnika

Tornos je v stroju MultiSwiss prvič opremil standardno različico večvretenskega stroja z integriranim industrijskim računalnikom. Ta izboljšava, narejena v sodelovanju z družbo FANUC, uporabniku zagotavlja številne prednosti. Krmilje FANUC CNC 30i namreč z industrijskim računalnikom komunicira prek lastniškega visokohitrostnega serijskega optičnega vodila HSSB FANUC, kar zagotavlja visoko hitrost prenosa ter brezvirusno in zanesljivo povezavo.

Najpomembnejši razlog za dodatno opremo sistema z računalnikom: Uporabnik lahko v njem uporabi lastniško programsko opremo družbe Tornos TB-Deco, ki je preprosta za uporabo. TB-Deco je programska oprema za programiranje z grafičnim animiranim vmesnikom, ki uporabniku pomaga pri ustvarjanju in optimizaciji podpostopkov na različne načine. Komunicira s programsko opremo FANUC PTO (Path Table Operation – glejte besedilno polje), ki jo zagotavljajo krmilja CNC serije 3xi.

Pri strojih MultiDeco je bila uporaba programske opreme TB-Deco omejena na zunanje računalnike. Sedaj pa samo integrirani industrijski računalnik omogoča uporabo te programske opreme na stroju. Lionel Perret pojasnjuje: »Prednost tega je, da lahko operater stroja takoj prilagodi podpostopke na mestu samem. Ni mu treba tega izvesti na ločenem računalniku in nato prenesti celoten program NC.«

Na stroju MultiSwiss lahko uporabnik prikliče programsko opremo TB-Deco na zaslon krmilja in prejme nasvete glede programiranja od programske opreme. To je na mnogo mestih še vizualno prikazano, kar je zelo prijazno do uporabnikov. Uporabniku so na primer prikazani viri osi in vreten, da lahko optimizira parametre strojne obdelave in časov cikla. Mogoči sta tudi grafična sinhronizacija in zaklep osi. Pri tem programska oprema TB-Deco uporablja nekatere enake funkcije kot okolje Windows, npr. kopiraj/prilepi, poišči/zamenjaj ali pomoč s funkcijo iskanja, ki jo prikličete s tipko »F1«. Po postopku programiranja programska oprema TB-Deco pretvori vnesene podatke v binarno obliko. Te podatke lahko krmilje CNC prebere prek funkcije PTO in uporabi za nadzor stroja.

Računalniški vmesnik v povezavi s krmiljem olajša tudi integracijo programske opreme drugih ponudnikov, kot je spremljanje postopka in orodja družbe Artis. Namesto ločenega zaslona krmilja, programska oprema na stroju MultiSwiss uporablja priročen zaslon na dotik. Zaradi hitre povezave s krmiljem CNC lahko sistem Artis neposredno pridobi informacije o navoru in električni moči. Ko so presežene nekatere vnaprej določene omejitve, sistem sproži alarm ali zaustavi stroj, da prepreči nadaljnjo škodo. Prek senzorjev je mogoče spremljati tudi nedigitalne osi.

Sinhronizacija v milisekundnih intervalih

Za popoln rezultat strojne obdelave na večvretenskih strojih za struženje se morajo osi in vretena premikati hkrati z največjo natančnostjo, npr. za tekoče odlaganje obdelovancev iz glavnega vretena na protivreteno. S funkcijo PTO (Path Table Operation), ki jo FANUC zagotavlja na vrhunskih krmiljih CNC serij 30i in 31i, je mogoče doseči natančne interpolacije in sinhronizacije, ki pri drugih postopkih niso dosegljive. Osnovna zgradba je preprosta. Za vsako os in vreteno se ustvari tabela z dvema stolpcema. Prvi stolpec vsebuje časovno enoto v milisekundah za namene sinhronizacije. V drugem stolpcu je določenemu ciklu dodeljena pozicija osi ali vretena, ki mora biti dosežena v tem časovnem intervalu. Na ta način so vse osi sinhronizirane v standardiziranem ciklu interpolacije. PTO omogoča kombiniranje položajev osi neodvisno od vseh parametrov. Za razliko od »običajnega« programiranja NC prek ukazov G to omogoča ustvarjanje naključnih poti in premikanj. Poleg tega je mogoče združiti več osi in njihove tabele dodeliti različnim kanalom, da se dosežejo interpolacije v različnih oblikah premikanj. S sinhronizacijo pa je mogoče zagotoviti natančno identično začetno in končno točko.

V Path Table Operation (PTO) je mogoče integrirati tudi funkcije pomoči s podobnimi načini prejemanja ukazov kot premikanja osi. Mogoče je celo preglasiti strukturo kanala, da se premaknejo osi, ki so na prvi pogled videti nepovezane. To je priročno na primer pri podajanju palic. Poleg tega je mogoče povezati različne tabele in jih izvesti v zaporedju. Glede na različne dogodke je mogoče tudi preskočiti tabele (zanke »če, potem«). Z zaporednim mešanjem programov NC in PTO lahko uporabnik poenostavi programiranje stalno ponavljajočih se postopkov.