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Steuerungen Bearbeitungszentren effizienter automatisieren

| Autor / Redakteur: Andreas Pottharst / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Im Zuge der Digitalisierung gilt es, Bearbeitungszentren durchgängig, ganzheitlich zu automatisieren, um diese noch effizienter in ein flexibles Fertigungscluster einbinden zu können.

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Touch-Bedienoberfläche für Bearbeitungszentren.
Touch-Bedienoberfläche für Bearbeitungszentren.
(Bild: Ferrocontrol)

Auf einen Blick

  • Vielfältige CNC-Funktionen und umfangreiche SPS-Programmbibliotheken für Bearbeitungszentren beschleunigen das Engineering, für das mit Codesys V3 eine objektorientierte Entwicklungsumgebung zur Verfügung steht.
  • Mit ergänzenden Tools wie dem „Machine Management System“ sind Maschinenbauer auch für die nächsten Schritte in Sachen Vernetzung und Digitalisierung von Bearbeitungszentren gerüstet.

Ob Fräsen, Bohren, Schneiden, Schlichten, Schleifen oder Honen, die Komplettbearbeitung braucht zukunftssichere Systemlösungen, die im Takt der Digitalisierung arbeiten und die Wettbewerbsfähigkeit der Produktionstechnik in Hochlohnländern sichern.

Mit CNC-Bearbeitungszentren lassen sich in der industriellen Fertigung enorme Prozesskosten einsparen, Bearbeitungs- und Durchlaufzeiten verkürzen und vor allem die Genauigkeit und Präzision der Bearbeitung signifikant erhöhen. Dies sind die wesentlichen Gründe für die beispiellose Erfolgsgeschichte von CNC-Bearbeitungszentren, die sich seit Anfang der 1970er-Jahre immer am Puls der verfügbaren Automatisierungstechnik weiterentwickelt haben und heute mit den Möglichkeiten der Digitalisierung zunehmend in flexible Fertigungscluster eingebunden werden.

Für die Automatisierung von CNC-Bearbeitungszentren sind durchgängige Konzepte von Komplettanbietern gefragt, die nicht nur die einzelnen CNC-Techniken beherrschen, sondern sich vor allem auf die optimale Orchestrierung aller Techniken und Prozesse des Bearbeitungszentrums verstehen. Bearbeitungszentren sind technische Gesamtkunstwerke, deren Potenzial noch längst nicht ausgeschöpft ist.

Automatisierungskomponenten sind aufeinander abgestimmt

Ferrocontrol verfügt über mehr als 40 Jahre Erfahrung in der effizienten Automatisierung von Bearbeitungszentren, die nicht nur in der Stabbearbeitung, Fensterfertigung, im Schaltanlagenbau und der Möbelindustrie Standards gesetzt haben. Dazu sind alle Automatisierungskomponenten aufeinander abgestimmt und für durchgängige Systemlösungen konzipiert:

  • skalierbare Industrie-PC und Touch-Panels,
  • HMI-Paket für Bearbeitungszentren mit Anbindung von CAD/CAM-Systemen und der Produktionsplanungssoftware,
  • Controller für CNC, SPS und Motion Control, bis zu 32 CNC-Achsen,
  • mehrkanalfähig bis acht CNC-Kanäle, zum Beispiel zur Simultanbearbeitung mit zwei Werkzeugen,
  • bis zu 64 Achsen insgesamt, wobei sich Motion- und CNC-Achsen frei kombinieren lassen, skalierbares I/O-System mit Ethercat für harte Echtzeitanforderungen,
  • integrierte Sicherheitsfunktionen bis SIL 3,
  • Servoantriebsregler und Motoren, inklusive hochdynamische Spindelantriebe,
  • Kinetic Energy Recovery System (KERS) für hohe Energieeffizienz im Antriebsstrang,
  • vollständig integrierte Machine-Vision-Lösungen,
  • leistungsfähiges Machine Management System für die digitale Vernetzung mehrerer Bearbeitungszentren, zum Beispiel über OPC-UA oder MQTT.

Typische Systemarchitektur für ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit einem Spindelantrieb.
Typische Systemarchitektur für ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit einem Spindelantrieb.
(Bild: Ferrocontrol)

Für die Kommunikation stehen mit Ethercat und CAN-open gängige Feldbusprotokolle zur Verfügung. Die Programmerstellung für die SPS und Safety-Applikation erfolgt in Codesys als Entwicklungsumgebung, die eine effiziente objekt­orientierte Gestaltung der Applikation ermöglicht und internati­onale Standards wie IEC61131-3 berücksichtigt.

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