CNC-Steuerungsmodul für die Fertigung von Wendeschneidplatten
Perfekt geputzt zur Präzision
Wendeschneidplatten sind aus Hartmetallpulver gepresste Werkzeugteile, die als Schneidstoffe in der Zerspanungstechnik Anwendung finden. Die Firma Dorst hat sich als Maschinenbauer auf vollintegrierte Produktionszellen für deren Fertigung spezialisiert. Im Prozess spielt das SPS-integrierte Software-Modul 'M-CNC' von Bachmann eine zentrale Rolle für die Produktivität und Qualität.
Kleine, in großen Mengen benötigte Hartmetallteile wie Wendeschneidplatten werden in Hochleistungs-Pressautomaten und integrierten Produktionszellen gefertigt. Dabei wird Metallpulver unter hohem Druck in die gewünschte Form gepresst. Die Teilegeometrien unterscheiden sich je nach Verwendung, ihre Konturen müssen aber immer mikrometergenau sein.
Putzen der Pressstempel
"Ein entscheidender Punkt für eine reproduzierbar hohe Qualität und geringen Werkzeugverschleiß ist das Putzen der Pressstempel", erklärt Peter Blankenhagen, Entwicklungsleiter beim Maschinenbauer Dorst Technologies. Nach einer gewissen Anzahl von Pressungen sammelt sich dort Pulverstaub, der entfernt werden muss. Die große Herausforderung besteht darin, den Verdichtungsprozess so wenig wie möglich zu unterbrechen. Nur so lässt sich eine hohe Ausstoßrate erreichen. Dennoch muss die Reinigung der zum Teil komplex geformten Stempel rückstandsfrei gelingen.
Bei der integrierten Produktionszelle FlexCell von Dorst übernimmt eine vollintegrierte Handling-Einheit das Putzen. Sie führt die Bürsten und Absaugeinrichtungen während des Putzvorganges an den Presswerkzeugen entlang. "Übliche Systeme verfahren die Bürsten auf einfachen kreisförmigen oder rechteckigen Bahnen um die Werkzeugteile", beschreibt Applikationsleiter Thomas Seidl deren Einschränkungen. Die Verbesserungsidee von Dorst bestand nun darin, mit dem neuen Abnahmegerät der Zelle rotierende Bürsten frei im dreidimensionalen Raum bewegen und selbst sehr komplizierte Formen konturnah abfahren zu können. "Und zwar so, dass die Bediener der Anlage mit ganz einfachen Mitteln die Putzbahnen selbst definieren und zusammen mit dem Pressprogrammen ablegen können", beschreibt Seidl eine der Vorgaben. Zusammen mit Bachmann machte sich der Maschinenbauer an eine Lösung für die eingesetzte M200-Steuerung.
Softwarebasiertes CNC-Modul
So erhielt Bachmann den Auftrag, die Applikation Tool Cleaner bis zur Serienreife zu entwickeln. Bertram Gohm, damals als Applikationsingenieur und heute als Produktmanager bei Bachmann Electronic, nahm sich dieser Aufgabe an: "Die Lösung nutzt das Software-Modul M-CNC, über das die Bahnprofile der Bewegungsachsen zur Teileentnahme definiert werden."
Das Modul M-CNC für Bahnbewegungen mit kartesischem Dreiachssystem berechnet aus der nach DIN66025 vorgegebenen abzufahrenden Bahn die Profile der drei angetriebenen Einzelachsen. Dabei berücksichtigt es deren erreichbare Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Verzögerungen. Die Zielpositionen können durch ein geladenes CNC-Programm oder über den CNC-Monitor vorgegeben werden. Dessen Inbetriebnahmeoberfläche erlaubt die vollständige Parametrierung und manuelle Bedienung des M-CNC-Software-Moduls.
Im Putzprogramm kann bei den Dorst-Produktionsszellen nun für jede zu reinigende Ebene eine separate CNC-Datei angelegt werden. Beim Reinigungsvorgang werden die Profile schließlich in einer definierten Sequenz abgefahren. "Einer der großen Vorteile dabei ist, dass der Bediener das CNC-Programm in der ihm vertrauten Programmierumgebung erstellen oder anpassen kann", ergänzt Gohm.
Tool Cleaner als Vorzeigeprojekt
Für Dorst gestaltete sich die Zusammenarbeit sehr effizient, wie Seidl bestätigt: "Bereits die zweite Version der von Bachmann entwickelten Applikation war unsere Freigabefassung." Möglich wurde dies durch die enge Zusammenarbeit der beiden Unternehmen. In weniger als zwei Monaten wurde die Applikation zur Serienreife gebracht, der Source-Code von Bachmann an Dorst übergeben und in die Maschinensteuerung implementiert. Seitdem entfernen die Produktionszellen auch das letzte bisschen unerwünschten Staub von den Presstempeln, der diese beeinträchtigen könnte. "Die Entwicklung des Tool Cleaner war für mich ein Vorzeigeprojekt", so Peter Blankenhagen abschließend.
Softwarebasiertes CNC-Modul
So erhielt Bachmann den Auftrag, die Applikation Tool Cleaner bis zur Serienreife zu entwickeln. Bertram Gohm, damals als Applikationsingenieur und heute als Produktmanager bei Bachmann Electronic, nahm sich dieser Aufgabe an: "Die Lösung nutzt das Software-Modul M-CNC, über das die Bahnprofile der Bewegungsachsen zur Teileentnahme definiert werden."
Das Modul M-CNC für Bahnbewegungen mit kartesischem Dreiachssystem berechnet aus der nach DIN66025 vorgegebenen abzufahrenden Bahn die Profile der drei angetriebenen Einzelachsen. Dabei berücksichtigt es deren erreichbare Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Verzögerungen. Die Zielpositionen können durch ein geladenes CNC-Programm oder über den CNC-Monitor vorgegeben werden. Dessen Inbetriebnahmeoberfläche erlaubt die vollständige Parametrierung und manuelle Bedienung des M-CNC-Software-Moduls.
Im Putzprogramm kann bei den Dorst-Produktionsszellen nun für jede zu reinigende Ebene eine separate CNC-Datei angelegt werden. Beim Reinigungsvorgang werden die Profile schließlich in einer definierten Sequenz abgefahren. "Einer der großen Vorteile dabei ist, dass der Bediener das CNC-Programm in der ihm vertrauten Programmierumgebung erstellen oder anpassen kann", ergänzt Gohm.
Tool Cleaner als Vorzeigeprojekt
Für Dorst gestaltete sich die Zusammenarbeit sehr effizient, wie Seidl bestätigt: "Bereits die zweite Version der von Bachmann entwickelten Applikation war unsere Freigabefassung." Möglich wurde dies durch die enge Zusammenarbeit der beiden Unternehmen. In weniger als zwei Monaten wurde die Applikation zur Serienreife gebracht, der Source-Code von Bachmann an Dorst übergeben und in die Maschinensteuerung implementiert. Seitdem entfernen die Produktionszellen auch das letzte bisschen unerwünschten Staub von den Presstempeln, der diese beeinträchtigen könnte. "Die Entwicklung des Tool Cleaner war für mich ein Vorzeigeprojekt", so Peter Blankenhagen abschließend.
Bachmann electronic GmbH
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 8 (August) 2024 - 14.08.24.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
