Virtuell entwickelt, präzise 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 anderen Siemens-Komponenten für präzise Schleifprozesse.
Auf ein Zehntel eines Mikrometers genau
Als Kellenberger seine vier früheren Schweizer Tochtergesellschaften in einem beeindruckenden neuen Gebäude konsolidierte, verlagerte sich die Produktion der Kellenberger T1000-Rundschleifmaschinen von der Region Bern in die Ostschweiz. Stäheli erklärt: „Die modulare Rundschleifmaschine 'Kellenberger T1000' wurde speziell für die hochproduktive Fertigung bestimmter Bauteile entwickelt. Während Universal-Schleifmaschinen während des Betriebs ständig umgerüstet werden, entwickeln und fertigen wir jeden T1000 speziell für eine bestimmte Komponente — z. B. Hydraulikzylinder für Ventile in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie.“
Das Material wird mit Schleifscheiben entfernt, die mit Diamant oder Korund beschichtet sind. Vor, während und nach diesem Vorgang kontrollieren Messtaster die Position der Schleifscheibe. Dadurch können die erforderlichen Genauigkeiten von bis zu 1 Mikrometer und weniger erreicht werden. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar mit einem Durchmesser von 80 Mikrometern ist 80-mal dicker. Die Achsen des Kellenberger T1000 sind hydrostatisch unterstützt. Ein dünner Ölfilm verhindert den direkten Kontakt zwischen den Führungen, wodurch der Verschleiß reduziert und Vibrationen gedämpft werden. Die automatische Öldruckkontrolle nivelliert das System präzise, sorgt für gleichmäßige Achsenbewegungen und ermöglicht höchste Maßgenauigkeit beim Schleifen.
Präzise gesteuert mit Sinumerik One: Beim Rundschleifen liegt die erforderliche Genauigkeit manchmal im Zehntelmikrometer-Bereich.
Um Ausschuss bei teuren Werkstücken zu vermeiden, vertraut Kellenberger auf die unterbrechungsfreie Stromversorgung Sitop.
Das mobile Sinumerik HT-Handgerät ist hilfreich, um die Maschine einzurichten oder Anpassungen vorzunehmen.
Die Kellenberger T1000 Rundschleifmaschine von Kellenberger steht für präzise und schnelle Einzweckfertigung und wird in der Regel während des Betriebs nicht umgerüstet.
Hohe Effizienz durch parallele Implementierung
Nach der Projektmigration zu TIA Portal verwendete das AVM-Team das selbst entwickelte Tool „TIAExchange“, um das gesamte Projekt über eine Openness-Schnittstelle in offene Textdateien zu exportieren. Dadurch konnten alle Anpassungen nahtlos in einem Versionskontrollsystem dokumentiert werden. „Der große Vorteil dieses sogenannten Quellcode-Managements war, dass unser Entwicklungsteam und AVM parallel arbeiten konnten“, erklärt Stäheli. „Das machte uns schneller, erforderte weniger Besprechungen vor Ort und ermöglichte es uns, jederzeit hohe Qualitätsanforderungen zu gewährleisten.“
Während des Baus der ersten von vier Maschinen mit der neuen Steuerung haben die Spezialisten von Kellenberger und AVM das Zusammenspiel zwischen der programmierbaren S7-Steuerung und Sinumerik verbessert, die neuen Bedienelemente, das Maschinensteuerpult und das Handgerät integriert. Mit der Software „Create MyVirtual Machine“ (CMVM) und der neu erstellten PLC-IO-Simulation konnten alle Funktionen in Sinumerik One bis hin zu Safety and Human-Machine Interface (HMI) mit integriertem Display Manager getestet werden, bevor die Maschine komplett zusammengebaut wurde. Der daraus resultierende digitale Zwilling wird auch in Zukunft regelmäßig aktualisiert und kann wertvolle Dienste für Anpassungen bieten, z. B. falls die Maschine in Zukunft einmal ein anderes Bauteil produzieren sollte.
Das Projekt dauerte insgesamt fast zwei Jahre. Die Umstellung 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 Sicherheitsfunktionen von Sinumerik One“, betont Stäheli. „Wir freuen uns, dass Kellenberger seine prozessspezifischen Maschinen jetzt auch mit Sinumerik One Control anbieten kann.“
Dank des digitalen Zwillings war Kellenberger in kurzer Zeit in der Lage, mehrere Rundschleifmaschinen mit der aktuellen numerischen Steuerung Sinumerik One auszustatten.
Einfache Bedienung: Mehrere Bedienoberflächen — auch von Drittanbietern — können übersichtlich auf dem Siemens HMI dargestellt werden.
Die Aktualisierung der NC-Steuerung auf Sinumerik One bringt zahlreiche Vorteile. Der digitale Zwilling und die wertvollen Diagnosefunktionen im TIA Portal gehören dazu.
Beim Rundschleifen wird Material mit einer rotierenden Schleifscheibe abgetragen, um präzise Durchmesser, Oberflächenqualitäten und Rundheiten zu erzielen.