Maschinenbau 01.10.2010, 19:49 Uhr

Steuerung wird zum Multitalent

Steigende Funktionsvielfalt sowie zusätzliche Schnittstellen gehören bei CNC-Steuerungen zu den Messetrends auf der AMB 2010 in Stuttgart (28.9. – 2.10.). Damit werden z. B. neue Verarbeitungsmethoden realisiert, der Verbrauch wesentlicher Komponenten analysiert und auch die Automatisierung von Prozessen in der Maschinenperipherie überwacht.

Die großen Innovationen im Bereich der CNC-Steuerungen bleiben diese Woche auf der AMB in Stuttgart zwar aus, dennoch wird deutlich, dass sich die Geräte weiterentwickeln und damit grundlegende Bedürfnisse der Anwender in ihren Lösungen umsetzen.

Kollisionen und damit teuren Produktionsstillstand zu vermeiden, gehört heute z. B. zu den dringlichsten Aufgaben im Zerspanungsprozess. Der Trend geht deshalb dahin, diese Funktionen direkt in die Maschinensteuerungen zu integrieren. „Bisher werden mögliche Kollisionen zwar schon mittels CAD-/CAM-Programmen geprüft. Doch ist diese Art der Kollisionsvermeidung lediglich eine Simulation, was nicht mit einer sicheren Lösung gleichbedeutend ist. Denn die virtuelle Welt entspricht nicht immer der Realität,“ beschreibt Corrado Fiorani, Automatisierungsingenieur beim Werkzeugmaschinenbauer MCM, die bisherige Situation. Werkzeugbruch oder Werkzeugwechsel seien dabei ein Problem. Zudem würden herkömmliche Systeme einen vom CAM-System generierten neutralen Code simulieren, nicht aber den von der Bearbeitungsmaschine verwendeten NC-Code nach dem Postprozessorlauf.

Um die Simulation der Realität anzupassen, müssen die neuen Werkzeugdaten erst auf den PC geladen, ins CAM-System integriert und die Simulation neu berechnet werden. Das Gleiche gilt für kurzfristige Änderungen an Spannvorrichtungen oder der Maschine.

Dagegen sind in die CNC integrierten Onlinesysteme in der Lage, die tatsächlichen Bewegungen der Werkzeugmaschine in Echtzeit zu betrachten und Kollisionen so mit fast hundertprozentiger Sicherheit zu vermeiden. Für DMG ist das ein Argument, selbst im Steuerungsbereich aktiv zu werden und seine Kenntnis über den jeweiligen Arbeitsraum in entsprechende Lösungen zu integrieren.

Auf Seiten der klassischen CNC-Anbieter hat beispielsweise Fanuc seit den Serien 30i/31i Model A einen 3-D Interference Check im Funktionsumfang. Der Check arbeitet dazu mit geometrischen Hüllelementen, die über alle kollisionsgefährdeten Bereiche gelegt werden. Zahlreiche Werkzeugmaschinenhersteller wie Stama, Pci, Cincinnati Lamb, Chiron, Hamuel, Willemin, Maier, Récomatic, Waterjet, Heckert, Heller und Biglia und auch MCM setzen die Anti-Kollisionssoftware laut Fanuc bereits ein.

Auch in anderer Richtung entwickeln sich die CNC-Steuerungen weiter: So nutzt die Sinumerik 840D von Siemens jetzt die Mehrkanaltechnik: Damit werde es laut Siemens möglich, im gleichen Kanal wechselweise Dreh- und Fräsbearbeitungen zu realisieren. Zum Einsatz kommen solche Funktionen etwa auf der Maschinenreihe Take 5 von Carl Benzinger, Pforzheim. Gesteuert von einer Sinumerik 840D wird sie zur Komplettbearbeitung von Schmuckstücken, Ringen und Uhren eingesetzt, die bisher oft noch in Handarbeit entstanden. Derart komplexe Produkte erfordern häufig eine simultane Komplettbearbeitung.

Dank der offenen Schnittstellen der Werkzeugmaschinensteuerung Sinumerik 840D sl sind seine Anwender jetzt auch in der Lage, Hilfsroboter einfach zu integrieren und so flexibel in Freischichten von bedienergeführtem Betrieb auf automatisierten Serienbetrieb umzuschalten. Solche Industrieroboter lassen sich elegant für Zusatzaufgaben wie Beladevorgänge, Schneiden, Schweißen oder abschließende Oberflächenbearbeitungen einsetzen.

Bisher arbeiteten Werkzeugmaschinen mit CNC-Steuerungen und Industrieroboter mit Robotersteuerungen, da beide Geräte vollkommen unterschiedliche Anforderungen an die Steueralgorithmen und -funktionen stellen. Unterschiedliche Bediengeräte waren dazu nötig. Der Trend der Zusammenführung wird auch von Fanuc längst verfolgt. Mit der neuen Funktion Robot Connection ist das Zusammenspiel von Werkzeugmaschine und Roboter nach Herstellerangeben nun noch einfacher geworden. Beispielsweise ließen sich Roboterstatus oder Programmanwahl auf dem CNC-Bildschirm darstellen und verändern. Umgekehrt zeigte der Roboterbildschirm Informationen aus dem CNC-Bereich an und ermöglicht den Zugriff darauf.

Als weiterer Trend auf der Messe erweist sich die Integration von Energiemonitoring- und Verbrauchsoptimierungsfunktionen. Bosch Rexroth zeigt dazu in Stuttgart seine Systemsoftware für das CNC-System IndraMotion MTX. Die Software verfügt über einen Leistungsmonitor, der die genutzte Energie sowie die tatsächlich benötigte Leistung visualisiert. Zudem wurde eine Trendanzeige integriert, mit der regelmäßige Messungen automatisch gestartet werden, um die Entwicklung des Energiebedarfs zu verfolgen.

Auch bei anderen Steuerungsherstellern sind auf der Messe AMB zumindest Lösungen zur Verbrauchserfassung zu finden.

Dank weiterer Innovationen gelingt jetzt sogar 5-Achs-Zahnradfräsen und damit der Verzicht auf Spezialwerkzeuge und -maschinen: Die Partner von Aussteller Hermle, Gosheim und HPG Nederland BV, haben für die Herstellung von Verzahnteilen und Kegelradsätzen 5-Achs-Hochleistungsbearbeitungszentren der Baureihen C40 und C50 mit 3-D-Spezialsoftware verknüpft. Bei dieser Art des Verzahnungsfräsens sei es nach Angaben von Hermle auf den beiden Bearbeitungszentren des Unternehmens nun möglich, selbst hochentwickelte Zahnformen wie S-Verzahnungen oder Kosinus-Verzahnungen zu realisieren, welche mit herkömmlichen Verfahren so gar nicht hergestellt werden könnten. EDGAR LANGE/CIU

  • Edgar Lange

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    Redakteur VDI nachrichten
    Fachthemen: Maschinen- und Anlagenbau, Produktion, Automation, Antriebstechnik, Landtechnik

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