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CNC-Steuerung macht Rundtaktmaschine flexibel

| Redakteur: Jan Vollmuth

Die komplett überarbeitete Transferanlage Multistar CX-24 des schweizer Unternehmens Mikron Machining umfasst modular bis zu 20 CNC-Achsen in bis zu 24 Stationen. Mikron setzt hier exklusiv auf die offene CNC-Systemlösung MTX von Rexroth. Mit einem durchgängigen Sicherheitskonzept deckt Mikron dabei unterschiedliche Maschinen ab.

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Die Rundtaktmaschine Multistar CX-24 von Mikron übernimmt alle Dreh-, Bohr- und Fräs- Operationen, für die in einer konventionellen Fertigung bis zu 16 Maschinen notwendig sind. Das spart laut Mikron bis rund 70 % Aufstellfläche, reduziert die Zahl der Umspannvorgänge und die Stückkosten um 45 %.
Die Rundtaktmaschine Multistar CX-24 von Mikron übernimmt alle Dreh-, Bohr- und Fräs- Operationen, für die in einer konventionellen Fertigung bis zu 16 Maschinen notwendig sind. Das spart laut Mikron bis rund 70 % Aufstellfläche, reduziert die Zahl der Umspannvorgänge und die Stückkosten um 45 %.
(Bild: Bosch Rexroth AG)

Zwei Trends beherrschen aktuell den Alltag von Zulieferern der Automobilindustrie: Zum einen steigen durch Plattformstrategien die Stückzahlen „unsichtbarer“ Teile im Auto erheblich an. Zum anderen verkürzen sich die Lebenszyklen der Modelle immer weiter und Automobilmarken versuchen, jede Nische mit eigenen Modellen zu besetzen. Die Folge: Aus Grundbauteilen werden Bauteilefamilien, die in kleineren Losgrößen abgerufen werden. Mit der neuen Rundtaktmaschine Multistar CX-24 deckt Mikron Machining, eine Division der Mikron-Gruppe, diese Anforderungen ab.

„Unsere Kunden können mit der neuen Anlage flexibler als bisher einfache wie auch komplexe Dreh- und Frästeile in unterschiedlichen Varianten hochpräzise fertigen“ hebt Fritz Lauper, Chief Engineer HW & SW bei Mikron Machining, hervor. Der Schweizer Hersteller hat sich auf kundenspezifische, leistungsfähige Fertigungssysteme für die Herstellung komplexer und hochpräziser Metallkomponenten spezialisiert. Weltweit sind mehr als 7000 Fertigungssysteme von Mikron im Einsatz.

Eigene Technologiefunktionen in die offene CNC-Systemlösung integriert

Mit der MTX advanced kann Mikron bis zu 250 Achsen mit einer Steuerungs-Hardware regeln. Das bietet Freiraum, um auch größere Fertigungssysteme auszurüsten.
Mit der MTX advanced kann Mikron bis zu 250 Achsen mit einer Steuerungs-Hardware regeln. Das bietet Freiraum, um auch größere Fertigungssysteme auszurüsten.
(Bild: Bosch Rexroth AG)

Dazu hat Mikron Machining eine Vorgängermaschine komplett zur Multistar CX-24 überarbeitet. „Wir haben in dieser neuen Anlage zahlreiche bislang mechanisch ausgeführte Funktionen in die Software verlagert“, beschreibt Fritz Lauper den Ansatz. Die Struktur des SPS-Ablaufprogramms blieb dabei erhalten. Beim Redesign der bewährten Serie integrierte der Maschinenhersteller eigene Technologiefunktionen Know-how-geschützt in die offene CNC-Systemlösung MTX. Die Schweizer Ingenieure programmierten dazu auch spezielle Lösungen mit eigenen NC-Zyklen wie das automatisierte Freifahren von Bearbeitungsachsen aus komplexen Werkstückgeometrien sowie komfortable Diagnosen für die Bedienerführung. Rexroth Entwickler unterstützten Mikron Machining vor Ort beim Engineering und der Inbetriebnahme.

In der neuen Rundtaktmaschine kombiniert Mikron modular bis zu 24 Stationen. „Im Vollausbau nutzen unsere Kunden parallel bis zu 44 simultane Bearbeitungsschritte von oben, unten und seitlich in einer Werkstück-Aufspannung“, betont Fritz Lauper. Die CNC-Lösung MTX advanced stellt mit ihrer Multi-Core-Steuerungshardware die Reserven bereit, um ohne Einfluss auf die NC-Satzbearbeitung zusätzlich umfangreiche Messdaten für die Inline-Prozesskontrolle auszuwerten. Mit herstellerübergreifenden Standards für Programmierung und Kommunikation bietet das CNC-System hierfür vielfältige und doch einfach nutzbare Möglichkeiten.

In die Steuerung integrierter OPC-UA-Server

Darüber hinaus eröffnet die MTX mit Open Core Engineering die Möglichkeit, eigenständig Funktionen in Hochsprachen zu programmieren und zu implementieren. Diese Funktionen können direkt, parallel zur SPS-Automatisierung, auf den Steuerungskern zugreifen.

Mit dem in der Steuerung integrierten OPC-UA-Server fügt sich die Transferanlage auch in vernetzte Umgebungen der Endanwender ein. Die Steuerung verarbeitet intern Betriebszustände und Prozessdaten vor und sendet sie komprimiert als standardisierte Informationen über OPC UA an übergeordnete Systeme. So lässt sich auch bei limitierter Bandbreite eine hervorragende Performance realisieren. Außerdem erspart es Anwendern Programmierarbeiten in IT-Systemen. Darüber hinaus bindet Mikron die Bedienoberfläche über OPC UA an. Auf dem Multi-Touch-Panel sehen Bediener und Instandhalter je nach Anmeldung die für sie relevanten Informationen.

Safety Zonenmodule versetzen Achsen effizient in sichere Zustände

Die schnelle Umrüstung unterstützt Mikron mit Safe Motion zertifizierten, in den Servoantrieben und Frequenzumrichtern der Indra-Drive-Familie integrierten Sicherheitsfunktionen. „Wir haben während der Montage der ersten Maschine parallel die Sicherheitstechnik validiert“, betont Fritz Lauper. Über ein Zonenmodul von Rexroth versetzen Bediener alle Antriebe definierter Stationen mit einem Fingertipp in sichere Zustände SLS (safe limited speed) oder STO (safe torque off). Ohne dass die Maschine komplett ausgeschaltet werden muss, können Bediener und Instandhalter dann manuelle Arbeiten an der jeweiligen Station sicher ausführen und unmittelbar danach die Produktion wieder starten. Safety Zonenmodule können eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Achsen effizient in sichere Zustände versetzen. Das ist besonders bei Rundtaktmaschinen mit teilweise mehr als einhundert Achsen interessant. „Wir nutzen damit eine durchgängige Sicherheitsarchitektur, die wir einfach und flexibel auf unterschiedliche Maschinen übertragen“, sagt Fritz Lauper.

Mit der neuen Rundtaktmaschine Multistar CX-24 können Anwender flexibler als bisher einfache wie auch komplexe Dreh- und Frästeile in unterschiedlichen Varianten hochpräzise fertigen.
Mit der neuen Rundtaktmaschine Multistar CX-24 können Anwender flexibler als bisher einfache wie auch komplexe Dreh- und Frästeile in unterschiedlichen Varianten hochpräzise fertigen.
(Bild: Bosch Rexroth AG)

Multistar ist das einzige Bearbeitungssystem, das mit 48 Werkstück-Spannzangen ausgerüstet werden kann: 24 Hauptspannzangen und 24 zusätzliche für ein anderes Werkstückprofil ermöglichen das Wenden der Teile auch bei unterschiedlichen Profilen. In einer Fallstudie für die Fertigung von 30 Millionen Luftfederventilen mit zwei Komponenten werden die Vorteile deutlich. Eine Multistar CX-24 übernimmt alle Dreh-, Bohr- und Fräs- Operationen, für die in einer konventionellen Fertigung bis zu 16 Maschinen notwendig sind. Das spart bis rund 70 Prozent Aufstellfläche, erhöht die Qualität durch weniger Umspannvorgänge und erreicht eine Stückkostensenkung um 45 Prozent.

„Mit der MTX advanced können wir bis zu 250 Achsen mit einer Steuerungs-Hardware regeln, das gibt uns viel Freiraum, auch größere Fertigungssysteme damit auszurüsten“, kündigt Fritz Lauper an. Er ist sicher: Auch in Zukunft zählen für Anwender höchste Präzision und Produktivität in allen Stückzahlen.

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