Virtueel ontwikkeld, nauwkeurig bestuurd
De machinefabrikant Kellenberger Switzerland AG heeft de bedieningselementen van de Kellenberger T1000 cilindrische slijpmachines vervangen door de huidige Sinumerik One. De CNC-besturing zorgt samen met andere Siemens-componenten voor nauwkeurige slijpprocessen.
Nauwkeurig tot op een tiende van een micrometer
Toen Kellenberger zijn vier vorige Zwitserse dochterondernemingen consolideerde in een indrukwekkend nieuw gebouw, verhuisde de productie van de Kellenberger T1000 cilindrische slijpmachines van de regio Bern naar Oost-Zwitserland. Stäheli legt uit: „De modulaire cilindrische slijpmachine 'Kellenberger T1000' is speciaal ontworpen voor de zeer productieve productie van specifieke componenten. Hoewel universele slijpmachines tijdens het gebruik voortdurend worden aangepast, ontwikkelen en produceren we elke T1000 specifiek voor een bepaald onderdeel, bijvoorbeeld hydraulische cilinders voor kleppen in de automobiel- of ruimtevaartindustrie.”
Het materiaal wordt verwijderd met slijpschijven bedekt met diamant of korund. Voor, tijdens en na dit proces bepalen meetsondes de positie van de slijpschijf. Op deze manier kunnen de vereiste nauwkeurigheden van maximaal 1 micrometer en kleiner worden bereikt. Ter vergelijking: een mensenhaar met een diameter van 80 micrometer is 80 keer dikker. De assen van de Kellenberger T1000 worden hydrostatisch ondersteund. Een dunne oliefilm voorkomt direct contact tussen de geleiders, waardoor slijtage wordt beperkt en trillingen worden gedempt. De automatische oliedrukregeling stelt het systeem nauwkeurig in, zorgt voor uniforme asbewegingen en maakt de hoogste maatnauwkeurigheid mogelijk bij het slijpen.
Nauwkeurig geregeld met Sinumerik One: Bij cilindrisch slijpen ligt de vereiste nauwkeurigheid soms op de tiende van een micrometer.
Om te voorkomen dat dure werkstukken worden afgekeurd, vertrouwt Kellenberger op de ononderbroken stroomvoorziening Sitop.
Het mobiele draagbare Sinumerik HT-apparaat is handig voor het instellen van de machine of voor het maken van aanpassingen.
De Kellenberger T1000 cilindrische slijpmachine van Kellenberger staat voor nauwkeurige en snelle productie voor eenmalig gebruik en wordt tijdens het gebruik doorgaans niet opnieuw bewerkt.
Hoge efficiëntie door parallelle implementatie
Na de migratie van het project naar TIA Portal gebruikte het AVM-team de zelfontwikkelde tool „TIAExchange” om het hele project via een Openness interface te exporteren naar open tekstbestanden. Hierdoor konden alle aanpassingen naadloos worden gedocumenteerd in een versiebeheersysteem. „Het grote voordeel van dit zogenaamde broncodebeheer was dat ons ontwikkelingsteam en AVM parallel konden werken”, legt Stäheli uit. „Hierdoor waren we sneller, waren er minder vergaderingen ter plaatse nodig en konden we te allen tijde aan hoge kwaliteitseisen voldoen.”
Tijdens de bouw van de eerste van vier machines met de nieuwe besturing hebben de specialisten van Kellenberger en AVM de interactie tussen de programmeerbare S7-controller en Sinumerik opgeruimd en de nieuwe bedieningselementen, het bedieningspaneel van de machine en het draagbare apparaat geïntegreerd. Met de software „Create MyVirtual Machine” (CMVM) en de nieuw gemaakte PLC-IO-simulatie konden alle functies in Sinumerik One tot en met Safety and Human-Machine Interface (HMI) met geïntegreerde Display Manager worden getest voordat de machine volledig werd gemonteerd. De resulterende digital twin zal in de toekomst regelmatig worden bijgewerkt en kan waardevolle diensten leveren voor aanpassingen, bijvoorbeeld als de machine in de toekomst ooit een ander onderdeel zou produceren.
Het project heeft in totaal bijna twee jaar geduurd. De overstap naar de nieuwe besturing brengt vreugde: „De TIA-omgeving biedt aanzienlijk verbeterde configuratie- en diagnosemogelijkheden en we zijn uiterst tevreden over de prestaties, precisie, procesbewaking en veiligheidsfuncties van Sinumerik One”, benadrukt Stäheli. „We zijn blij dat Kellenberger nu ook zijn processpecifieke machines met Sinumerik One-besturing kan aanbieden.”
Dankzij de digitale tweeling kon Kellenberger in korte tijd verschillende cilindrische slijpmachines uitrusten met de huidige numerieke besturing Sinumerik One.
Eenvoudige bediening: meerdere bedieningsinterfaces — waaronder die van externe leveranciers — kunnen duidelijk worden weergegeven op de Siemens HMI.
Het updaten van de NC-besturing naar Sinumerik One biedt tal van voordelen. De digital twin en de waardevolle diagnosemogelijkheden in TIA Portal zijn daar enkele van.
Bij cilindrisch slijpen wordt materiaal verwijderd met een roterende slijpschijf om precieze diameters, oppervlaktekwaliteiten en rondheid te bereiken.