Schneller Wechsel

Um den Anforderungen vom Handwerksbetrieb bis zur Industrie gerecht zu werden, hat der schwäbische Spezialist für CNC-Maschinen das neue 5-Achs-Türbearbeitungszentrum CR 2 7 TBZ entwickelt, das sich schnell und variabel umrüsten lässt.

Dafür hat Maka ein innovatives Palettensystem realisiert, bei dem die Palettentische im Wechsel in die Maschine eingezogen werden. Auf der Maschine lassen sich Türen mit einer Größe von 1400 x 2800 mm bearbeiten. Die Tische selbst verfügen über keine Anschläge, sondern die Türen werden durch Beschickungsroboter passgenau platziert. Zwei voneinander unabhängig gesteuerte Roboter arbeiten im Wechsel: Werkstück vermessen, auflegen und abtransportieren. Während der Bearbeitung übernehmen sie Zusatzarbeiten wie zum Beispiel Tisch und Sauger positionieren oder Schonerplatten abtransportieren. Neben dieser vollautomatisierten Variante besteht auch die Möglichkeit der konventionellen Beschickung.

Der Vorteil der Palettenmaschine gegenüber einer Tandemmaschine ist ihr wesentlich geringerer Platzbedarf bei gleicher Leistungsfähigkeit. Zudem gewährleistet das CR 27 TBZ hohe Arbeitssicherheit. Ein Späneförderer unter dem offenen Maschinengestell sorgt für die Bewältigung des Späneanfalls. Außerdem schützen eine per CNC positionierbare Spänefanghaube sowie eine Vollkapselung der Maschineneinheit vor Späneflug.

Das Bearbeitungszentrum verfügt über ein Werkzeugmagazin mit 51 Plätzen. Es können Werkzeuge mit einer Länge von bis zu 200 mm und Sägeblätter mit einem Durchmesser von bis zu 400 mm eingesetzt werden. Der Werkzeugwechsel erfolgt über ein Zubringersystem: Während das Aggregat arbeitet, holt sich das Shuttle das neue Werkzeug aus dem Magazin. Gegen Ende eines Arbeitsganges fährt es mit 150 m/min an das Aggregat heran und synchronisiert seine X-Achs-Geschwindigkeit mit dem Fräsaggregat, um den Werkzeugwechsel vorzunehmen, während das Fräsaggregat zum Startpunkt des nächsten Arbeitsganges fährt. Die Realisierung dieser anspruchsvollen Aufgabe übernimmt die neue Siemens-Steuerungsgeneration Sinumerik 840D solution line, ausgestattet mit einer NCU 730 und leistungsfähigen Antrieben Sinamics S120. Die Vorteile dieser Kombination sind ihre Modularität, Offenheit, Flexibilität und ihre hohe Performance. Mit Hilfe der Mehrkanalstruktur ist es möglich, Prozessbearbeitung, Beschickung und Werkzeugwechsel als separate Abläufe zu steuern.„Wir haben uns für die innovative Sinumerik 840 D sl entschieden, weil diese einen weit reichenden Funktionsumfang verbunden mit einer hohen Prozessorleistung bietet. Um Eilgänge bis zu 150 m/min zu fahren, 12 NC-Achsen plus eine High Speed-Spindel zu steuern und NC-Bearbeitungen mit 5-Achs-Transformation durchzuführen, sind eine Hochleistungssteuerung und ein leistungsstarkes Antriebssystem unbedingt erforderlich“, erläutert Johann Hefler, Leiter der Elektrokonstruktion bei Maka. Für die Achsantriebe werden Servomotoren aus den Siemens-Baureihen 1FT6 und 1FK7 verwendet. Dabei bietet die integrierte Drive-Cliq-Schnittstelle höchsten Komfort bei der Antriebsparametrierung und Inbetriebnahme. Die auf Ethernet basierende Steuerungsarchitektur eröffnet dem Anwender weitreichende Möglichkeiten bei der Einbindung der Maschine in ein Fertigungsleitsystem, das den Material- und Datenfluss steuert sowie die Abläufe zwischen dem Bearbeitungszentrum und dem Belade- und Entladeroboter koordiniert.

Für die komfortable Bedienung steht neben der steuerungseigenen Bedienoberfläche eine CAD/CAM-basierte grafische Bedienoberfläche zur Verfügung, die auf die Anforderungen von Maka zugeschnitten ist. Dazu verfügt die Steuerung über eine PCU 50 mit Betriebssystem Windows XP, die über eine Sinumerik-Bedientafel OP 015A bedient wird. Auf der Bedienoberfläche wird die Aufspannsituation abgebildet und das zu bearbeitende Teil grafisch auf dem Tisch positioniert. Mit grafischer Unterstützung ist auch die Bestückung des Werkzeugmagazins möglich. So kann der Bediener bereits am Bildschirm prüfen, ob eine kollisionsfreie Bearbeitung möglich ist.

Das neue TBZ stellt sich für die Türbearbeitung mit geringem Aufwand schnell auf wechselnde Anforderungen ein. Maka-Geschäftsführer Max Mayer: „Mit dieser Maschinenausführung beschreiten wir einen neuen Weg. Was für uns und unsere Kunden zählt, sind sehr hohe Verfügbarkeit, Sicherheit, Schnelligkeit, Flexibilität und selbstverständlich modernste Maschinentechnik.“

Die Ausstattung der Maschine mit Automatisierungstechnik von Siemens hat den Vorteil, ein System aus einem Guss zu bekommen. Damit ist die Durchgängigkeit von der Steuerung bis zu den Antrieben gewährleistet, was in Bezug auf Engineering, Service und Diagnose sehr wichtig ist.“

Anmerkung der Redaktion: Die Erstveröffentlichung dieses Beitrags erfolgte in der Siemens-Informationsschrift „spectrum“, Ausgabe Mai 2007. ■