Walter Maschinenbau uporablja sisteme CNC FANUC v svoji celotni ponudbi naprednih strojev

Naloga:
Opremiti napredne hibridne stroje za brušenje orodij in erozijo Helitronic Diamond s sistemom CNC, ki omogoča hitro komunikacijo med uporabniškim vmesnikom, krmilnikom in generatorjem, potrebno pri opravilih brušenja in erozije.

Rešitev:
Opremiti vsak stroj iz ponudbe izdelkov Walter Maschinenbau z vrhunskim sistemom CNC Fanuc serije 31i -A5. Serija 31i A5 se je izkazala za popolno izbiro z zmogljivim petosnim delovanjem, odprto zasnovo in integrirano rotacijsko erozijo pri krmiljenju. Družba FANUC je celo prilagodila krmilnik, tako da bo lahko uporabljal Walterjeve obstoječe algoritme za erozijo z električno razelektritvijo.

Rezultat:
Uporabnikom je na voljo sistem CNC, ki je povsem prilagojen opravilom, uporaba samo enega krmilnika in komunikacija s samo enim dobaviteljem. Izredna zanesljivost izdelkov FANUC pomeni, da je mrtvi čas praktično stvar preteklosti.


Možnost brušenja in erozije orodij z enim samim strojem

Podjetje Walter Maschinenbau je kot krmilje uvedlo tudi sistem CNC FANUC 31i -A5 za stroje Helitronic Diamond in Helitronic Power Diamond.

Ko se je podjetje Walter Maschinenbau, specializirano za brušenje orodij, v letu 2006 odločilo, da svoje stroje Helitronic opremi s krmilnimi in pogonskimi sistemi CNC FANUC, je bilo njegovo vodilo naslednje: za krmiljenje vseh strojev mora biti na voljo en samo model krmilnika. Odločilo se je za sistem CNC FANUC serije 31i -A5, ki ponuja najboljše pogoje za petosno strojno obdelavo in odprto zasnovo za integracijo rotacijske erozije pri krmiljenju.

V lanskem letu je podjetje Walter Maschinenbau s sedežem v kraju Tübingen postopoma opremilo svoje stroje Helitronic z vrhunskim krmiljem CNC FANUC serije 31i -A5: vse od modela Helitronic Basic, osnovnega stroja za vnovično brušenje orodij ter standardnih strojev Helitronic Power in Mini-Power do vrhunskega modela Helitronic Vision, ki je opremljen z direktnimi pogoni v vseh oseh. Novo razviti model Helitronic Micro, ki je primeren za strojno obdelavo mikro orodij z zelo majhnim premerom v skladu z zahtevami po izjemni natančnosti, je bil že od samega začetka zasnovan s sistemom CNC FANUC serije 31i -A5. Poleg tega je povsem opremljen z linearnimi in navornimi motorji. Na koncu sta bila s krmilnikom FANUC opremljena tudi hibridna stroja Helitronic Power Diamond in Helitronic Diamond, ki se danes uspešno uporabljata ne samo za izdelavo in vnovično brušenje orodij HSS, karbidnih orodij ter orodij CBN, temveč tudi za rotacijsko erozijo orodij CBN in PCD.

Hitra komunikacija med krmilnikom in generatorjem

»Helitronic Diamond je v osnovi stroj za brušenje Helitronic Power ali Helitronic Vision z dodatnim generatorjem za erozijo z električno razelektritvijo in potrebno dodatno opremo, kot je gasilni sistem,« pravi Martin Hämmerle, vodja oddelka za stroje Helitronic. Izpostavi, da se za rotacijsko erozijo strojev Helitronic Diamond ne uporablja noben dodaten krmilnik za erozijo podjetja Walter, saj je integriran v krmilnik CNC FANUC. »Pri brušenju ali eroziji uporabniki tako potrebujejo samo en krmilnik in torej samo enega dobavitelja.«

Družba FANUC je ustrezno prilagodila krmilnik, tako da bo omogočal komunikacijo med generatorjem in uporabljal obstoječe algoritme za erozijo z električno razelektritvijo. Heinz Häckh, vodja proizvodnje krmilnikov: »Na podlagi izkušenj z rotacijsko erozijo smo predstavili konkretne specifikacije in izrazili različne želje, ki jih je družba FANUC uvedla kot možnost v sistemu CNC 31i -A5.«

Najpomembnejši dejavnik za strokovnjake za brušenje in erozijo je hitra komunikacija med uporabniškim vmesnikom, krmilnikom in generatorjem, saj mora vzporedno s strojno obdelavo potekati prenos tehnoloških podatkov med uporabniškim vmesnikom in generatorjem. Stroj lahko tako obdeluje geometrične podatke s programom CNC in neprekinjeno izvaja vse potrebne popravke v procesu. Poleg tega nadzorna plošča omogoča prikaz meritev in parametrov pri strojni obdelavi z žično erozijo.

Heinz Häckh je pohvalil celovito podporo družbe FANUC v celotnem procesu preoblikovanja: »Specifikacija zahtev, ki smo jo razvili za proces erozije, je bila oblikovana v okviru poteka dela v treh smereh. Najprej je bila v ta potek dela vključena nemška podružnica v Neuhausnu, naša pooblaščena kontaktna točka za vse tehnične zadeve. Nato nam je matično podjetje na Japonskem zagotovilo neprecenljivo strokovno znanje.

Orodja PCD pridobivajo na pomenu

Vodja oddelka za proizvode Martin Hämmerle meni, da imajo hibridni stroji Helitronic Diamond pomemben razvojni potencial, saj (kot opaža) je letna rast tržišča z orodji PCD 8–10 %. Ta rast se bo po pričakovanjih nadaljevala. Hämmerle pravi, da je ključni dejavnik za to rast trenutni trend v letalski in avtomobilski industriji ter drugih industrijah, ki narekuje zmanjševanje teže uporabljenih materialov. Posledično so zaželeni lahki materiali, kot sta aluminij in titan, skupaj s plastiko in kompozitnimi materiali, ki so najprimernejši za strojno obdelavo z orodji PCD, saj omogočajo hitro delo in zagotavljajo rezultate, zaradi katerih so dodatni postopki površinske obdelave pogosto nepotrebni.

Vendar so orodja PCD zaradi trdnosti in geometrije (npr. notranji polmeri) izredno zahtevna za brušenje, zato je treba uporabiti erozijo. Zaradi tega vidi Martin Hämmerle v hibridnih strojih priložnost, da brusilnike orodij »vključi v uporabo PCD orodij brez kakršnih koli tveganj. Ponudnik tovrstnih storitev lahko izkoristi fleksibilno uporabo strojev Helitronic Diamond: za vnovično brušenje ali proizvodnjo karbidnih orodij ali orodij HSS. Za orodja PCD ali CBN je za uporabo na voljo enota za erozijo.«

Uspešno partnerstvo:

Walter Maschinenbau je prepričan, da je bila uvedba tehnologije krmilj in pogonov FANUC pravilna poteza. Kot vodilni ponudnik tehnologije CNC na svetovnem tržišču z več kot dvema milijonoma prodanih krmilj CNC je FANUC idealen partner za mednarodna podjetja, saj ponuja servisne storitve in dobavo nadomestnih delov po vsem svetu.

Družba FANUC je znana tudi po izjemni kakovosti izdelkov, ki se odraža v visoki razpoložljivosti in nizkih stroških vzdrževanja. »Na podlagi izkušenj lahko potrdimo, da je zanesljivost tehnologije krmilj in pogonov FANUC tako izjemna, da pri delovanju krmilj nismo imeli praktično nič mrtvega časa,« dodaja Martin Hämmerle. »Zaradi tega so naše stranke zelo zadovoljne z družbo FANUC. Številne se za naše stroje Helitronic odločijo ravno zaradi zanesljivosti in razpoložljivosti podpore po vsem svetu.«

Poleg storitev družbe FANUC so navdušujoče tudi tehnične lastnosti sistema CNC Fanuc 31i -A5. Pri strojih za brušenje orodij Walter se računalniški FANUC Panel i uporablja kot nadzorna plošča. Programski aplikaciji Window Mode in Helitronic Tool Studio, ki jih je razvilo podjetje Walter, se izvajata tudi prek dodatno razpoložljive računalniške tehnologije. Slednja je v osnovi lastniški sistem CAD podjetja Walter, ki omogoča 3D-predstavitev obdelovancev in bistveno olajša programiranje. »Uporaba vmesnika za hitro komunikacijo med zmogljivim nadzornim računalnikom in krmilnikom CNC je za nas zelo pomembna,« pravi strokovnjak za krmilja Heinz Häckh. »Na ta način lahko izvajamo opravila v načinu DNC z vsemi našimi programi, saj se oblike izračunajo s programsko opremo Walter. Pri vseh naših strojih dosledno uporabljamo integrirano dvokanalno varnostno funkcijo družbe FANUC (Dual Check Safety), kar nam omogoča, da porabimo manj mehanskih sestavnih delov, znižamo režijske stroške s kabli, prihranimo prostor v krmilnih omarah in tako znižamo celotne stroške. Uporabljamo tudi zmogljivo programsko opremo za optimizacijo FANUC Servo Guide, ki je še posebej uporabna pri servisnih in diagnostičnih storitvah ter komisioniranju.«

Preprosto upravljanje in programiranje

Uporabnik strojev Helitronic lahko vmesnik Walter uporablja brez kakršnega koli predhodnega strokovnega znanja družbe FANUC, proizvajalec strojev pa zagotavlja nemoteno osnovno programiranje in prilagoditev. Walter uporablja standardne funkcije za programiranje DIN in obstoječe makre (skupaj z izvajalnikom C). Ti vključujejo posebne funkcije, ki na primer upravljajo komunikacijo med generatorjem, uporabniškim vmesnikom in krmilnikom CNC pri eroziji. Razvijalci na sedežu podjetja v kraju Tübingen uporabljajo tudi večkanalne PMC-je (integrirane PLC-je) na primer za dostop do ravni senzorjev–aktuatorjev in naprav za nadzor nalaganja.

Stroji Helitronic ponujajo nešteto možnosti avtomatizacije. Pri strojih Helitronic Mini Power, Helitronic Power in Helitronic Vision so na voljo številne možnosti nalaganja, ki zagotavljajo samodejno podajanje obdelovancev – pri upravljanju strojev za brušenje orodij so to orodja. Proces se začne z osnovnim nalagalnikom Eco in nadaljuje prek nalagalnika plošč vse do večpaletnega nalagalnika, ki omogoča shranjevanje več kot 500 orodij. Stranka lahko iz nabora teh možnosti, integriranih v stroj, izbere ustrezne možnosti glede na svoje potrebe. Poleg teh strojev so na voljo stroji z izmenjevalnikom peskanih plošč, ki lahko vključujejo do 12 kolesnih sklopov za brušenje in tako zagotavljajo zelo visoko stopnjo fleksibilnosti pri strojni obdelavi. Robot FANUC LRMate200i B je na voljo za stroj Helitronic Micro in njegovo standardno konfiguracijo ter stroja Helitronic Power in Helitronic Vision kot dodatna funkcija. Ker robote in sisteme CNC proizvaja isto podjetje, je mogoče med njimi vzpostaviti komunikacijo prek standardne povezave, ki je preprosta za namestitev (vodilo FANUC I/O Link).

Velika natančnost z nano-interpolacijo

Hitri krmilni cikli omogočajo nadzor servopogonov in vreten, kar v kombinaciji z visoko ločljivostjo dajalnika impulzov z 1.000.000 impulzi na vrtljaj ter nano-interpolacijo zagotavlja največjo natančnost in izjemne rezultate površinske strojne obdelave. Slednje temelji na funkciji nano-glajenja, ki samodejno pretvarja linearne premike v okviru krmiljenja v krivulje NURBS. Funkcija nano-glajenja pregleda obliko, ustvarjeno s programi CAD, v majhnih linearnih korakih in jo nato v nano-korakih zgladi v krivulje. Ta proces vključuje hitre in gladke premike, ki bistveno izboljšajo površinsko obdelavo obdelovanca.

Programska oprema FANUC zagotavlja, da se ukazi pozicioniranja za ojačevalnike in motorje obdelajo v nano-korakih. Stroji Helitronic zaradi tega uporabljajo ojačevalnike in motorje serije Alpha i v kombinaciji s programsko opremo za servopogone HRV Control (High Response Vector Control), kar zagotavlja hitro krmiljenje in kratke čase storitvenih ciklov. Walter daje velik pomen tudi visoki ravni energijske učinkovitosti. Martin Hämmerle pojasnjuje: »Motorji so izredno učinkoviti in ponujajo možnost varčevanja z energijo, sestavni deli kompaktne zasnove pa v ohišju krmilnika zasedajo le malo prostora.«

Uspeh linearnih pogonov

Walter poleg motorjev serije Alpha i v nekaterih strojih uporablja tudi direktne pogone. Heinz Häckh izpostavi prednosti: »Z linearnimi in navornimi motorji imamo že več kot 10 let izkušenj, na podlagi katerih lahko našim strankam samozavestno jamčimo dolgoročno visoko kakovost strojev s tovrstno opremo. Obraba je minimalna, delovanje strojev pa je zanesljivejše kot pri drugih vrstah pogonov. Odpravili smo kroglična vretena, z izjemno natančnimi steklenimi merilniki pa smo dosegli višjo resolucijo. Poleg tega je linearne motorje mogoče brez težav vpeljati v krožno gibanje, kar bi sicer pri krogličnem vretenu privedlo do prekomerne obrabe in drugih težav.«

Tehnologija brušenja orodij iz enega vira.

Stroje za brušenje orodij izdelujejo v podjetju Walter Maschinenbau GmbH, Tübingen že od 50. let prejšnjega stoletja naprej. Leta 1994 je podjetje na tržišču predstavilo stroj Helitronic Power, ki je bil revolucionarna novost. Od septembra 2004 je Walter Maschinenbau, vodilno podjetje v svoji panogi na svetovnem tržišču, del enote za obdelovalne stroje »Körber-Schleifring« družbe Körber AG. Walter/Ewag je vodilni ponudnik tržno usmerjene tehnologije in storitev za strojno obdelavo orodij na svetu. 150 uslužbencev na sedežu podjetja v kraju Tübingen dela v oddelkih za organizacijo in upravljanje del skupine Walter ter v oddelkih za razvoj, prodajo, izdelavo prototipov, aplikacije, projektiranje in storitve. Edini proizvodni obrat je v češkem kraju Kurim v bližini Brna. Podjetje ima več kot 500 uslužbencev po vsem svetu. Ponudba izdelkov v glavnem vključuje stroje CNC za brušenje in erozijo kovin, lesa ter orodij PCD in rotacijsko simetrične proizvodne dele. Podjetje Walter Maschinenbau ponuja lastno linijo optičnih merilnih strojev CNC z veliko natančnostjo, ki omogočajo merjenje in beleženje vrednosti rotacijsko simetričnih orodij.

Uporaba izdelkov FANUC