Virtuell entwickelt, präzis gesteuert
Der Maschinenhersteller Kellenberger Switzerland AG hat die Steuerungen der Kellenberger T1000 Rundschleifmaschinen durch die aktuelle Sinumerik One ersetzt. Die CNC-Steuerung sorgt zusammen mit weiteren Siemens-Komponenten für präzise Schleifprozesse.
Auf Zehntel-Mikrometer genau
Als Kellenberger im stattlichen Neubau seine vier bisherigen Schweizer Niederlassungen zusammenlegte, verlagerte sich die Produktion der Kellenberger T1000 Rundschleifmaschinen vom Bernbiet in die Ostschweiz. Dazu Stäheli: «Die modulare Rundschleifmaschine «Kellenberger T1000» ist speziell für die hochproduktive Fertigung spezifischer Bauteile konzipiert. Während Universal-Schleifmaschinen im Betrieb laufend umgerüstet werden, entwickeln und fertigen wir jede T1000 gezielt für ein bestimmtes Bauteil – z. B. Hydraulikzylinder für Ventile in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie.»
Das Material wird mit Diamant oder Korund beschichteten Schleifscheiben abgetragen. Vor, während und nach diesem Prozess kontrollieren Messtaster die Position der Schleifscheibe. So lassen sich die geforderten Genauigkeiten von bis zu 1 Mikrometer und kleiner erreichen. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar ist mit einem Durchmesser von 80 Mikrometer 80 Mal dicker. Die Achsen der Kellenberger T1000 sind hydrostatisch gelagert. Ein dünner Ölfilm verhindert den direkten Kontakt zwischen den Führungen, reduziert so Verschleiss und dämpft Erschütterungen. Die automatische Öldruckregelung nivelliert das System präzise, sorgt für gleichmässige Achsbewegungen und ermöglicht höchste Masshaltigkeit beim Schleifen.
Präzis gesteuert mit der Sinumerik One: Beim Rundschleifen liegt die geforderte Genauigkeit teilweise im Zehntel-Mikrometer-Bereich.
Um Ausschuss bei den teuren Werkstücken zu vermeiden, setzt Kellenberger auf die unterbrechungsfreie Stromversorgung Sitop.
Das mobile Sinumerik HT Handbediengerät ist hilfreich, um die Maschine einzurichten oder Anpassungen vorzunehmen.
Die Kellenberger T1000-Rundschleifmaschine von Kellenberger steht für die präzise und schnelle Einzweck-Fertigung und wird in der Regel im Betrieb nicht umgerüstet.
Hohe Effizienz dank paralleler Umsetzung
Nach der Projektmigration ins TIA Portal exportierte das Team von AVM mit dem selbst entwickelten Tool «TiaExchange» das gesamte Projekt über eine Openness-Schnittstelle in offene Textdateien. So liessen sich alle Anpassungen in einem Versionsverwaltungssystem lückenlos dokumentieren. «Der grosse Vorteil dieses sogenannten Quellcodemanagements war, dass unser Entwicklungsteam und AVM parallel arbeiten konnten», erklärt Stäheli. «Dadurch waren wir schneller, mussten uns weniger oft vor Ort treffen und konnten die hohen Qualitätsanforderungen jederzeit sicherstellen.»
Während des Aufbaus der ersten der vier Maschinen mit der neuen Steuerung bereinigten die Fachleute von Kellenberger und AVM das Zusammenspiel der speicherprogrammierbaren S7-Steuerung und der Sinumerik, integrierten die neuen Bedienelemente, die Maschinensteuertafel und das Handbediengerät. Mit der Software «Create MyVirtual Machine» (CMVM) und der neu erstellten SPS-IO-Simulation liessen sich alle Funktionen in der Sinumerik One bis hin zu Safety und Human-Machine Interface (HMI) mit integriertem Display Manager testen, bevor die Maschine vollständig aufgebaut war. Der so entstandene Digitale Zwilling wird auch in Zukunft laufend aktualisiert werden und kann bei Anpassungen wertvolle Dienste liefern, z. B. wenn die Maschine künftig doch einmal ein anderes Bauteil produzieren sollte.
Das Projekt nahm insgesamt fast zwei Jahre in Anspruch. Der Umstieg auf die neue Steuerung bereitet Freude: «Die TIA-Umgebung bietet deutlich verbesserte Konfigurations- und Diagnosemöglichkeiten und wir sind äusserst zufrieden mit der Leistung, Präzision, Prozessüberwachung und den Sicherheitsfunktionen der Sinumerik One», betont Stäheli. «Es freut uns, dass Kellenberger seine prozessspezifischen Maschinen künftig auch mit der Sinumerik One-Steuerung anbieten kann.»
Dank des digitalen Zwillings konnte Kellenberger mehrere Rundschleifmaschinen in kurzer Zeit mit der aktuellen numerischen Steuerung Sinumerik One ausstatten.
Einfache Bedienung: Auf dem HMI von Siemens lassen sich mehrere Bedieneroberflächen – auch von Drittanbietern – übersichtlich darstellen.
Die Aktualisierung der NC-Steuerung auf die Sinumerik One bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Der digitale Zwilling und wertvolle Diagnosemöglichkeiten im TIA Portal zählen dazu.
Beim Rundschleifen wird mit einer rotierenden Schleifscheibe Material abgetragen, um präzise Durchmesser, Oberflächenqualitäten und Rundheiten zu erzielen.