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Eckelmann Reale Tasten verbessern Maschinenbedienung

| Autor / Redakteur: Manfred Hofmann / Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Schäfer

Ein Portalsystem für das Plasma- und Autogenschneiden soll Maßstäbe in Sachen Schnittpräzision und Bedienkomfort setzen. Die Bedienung ist auf die Anforderungen des thermischen Trennens abgestimmt. Das Besondere: Das Touchpanel hat zusätzlich reale Tasten, wovon man sich eine leichtere Bedienung verspricht.

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Das Touch-Bedienpanel dieser Portalschneidmaschine mit Plasma- und Autogenbrenner hat zusätzlich reale Schalter und Regler.
Das Touch-Bedienpanel dieser Portalschneidmaschine mit Plasma- und Autogenbrenner hat zusätzlich reale Schalter und Regler.
(Bild: Erl Automation)

Die Erl Automation GmbH hat in Zusammenarbeit mit dem Steuerungshersteller Eckelmann AG ein Portalsystem für das Plasma- und Autogenschneiden entwickelt (Bild 1). Um die Bedienung zu vereinfachen, hat das 21-Zoll-Touch-Bedienpanel zusätzlich ergonomisch geformte Tasten, über die sich unter anderem die Achsen manuell verfahren lassen. Darüber hinaus leitet ein intelligenter Schneidassistent den Maschinenbediener intuitiv in fünf Schritten durch die Auftragsvorbereitung. Entwickelt, konstruiert und gebaut wurde die erste Maschine in nur acht Monaten. Der Schweißanlagenbauer Erl entschied sich bei der Auslegung der Automatisierung für Eckelmann, denn der Wiesbadener Automatisierungsspezialist hat sich in den vergangenen Jahren mit seinem Applikationsschwerpunkt Schneiden in der Branche einen Namen gemacht.

Automation aus einer Hand vermeidet unnötige Schnittstellen

Das NC-Betriebssystem der Controller-Familie E°EXC beinhaltet eine umfangreiche Bibliothek an bewährten, schneidspezifischen Standard- und Sonderfunktionen, was die Entwicklungszeit deutlich verkürzt. Exemplarisch seien diese Funktionen genannt:

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  • Anbindung gängiger Plasmastromquellen und Gaskonsolen,
  • Ermittlung der Werkstücklage,
  • Rückwärtsfahren und Wiederanfahren an der Kontur,
  • hochdynamische integrierte Abstandsregelung (Z-Achse),
  • Leistungsregelung in Abhängigkeit von der Bahngeschwindigkeit,
  • Unterstützung diverser Kinematiken, auch für das Fasenschneiden und komplexe 3D-Bearbeitung,
  • Manteltransformation für das Rohrschneiden.

Ein weiterer Grund war, dass Eckelmann sämtliche Automatisierungskomponenten (Bild 2) aus einer Hand anbieten kann, wodurch unnötige Schnittstellen vermieden werden, die im Maschinenbau nicht nur technologisch, sondern auch bei der Beschaffung zu Komplikationen führen können. Eckelmann liefert dafür alle Komponenten und übernimmt auch den Aufbau des kompletten Schaltschranks. So kann sich der Kunde ganz auf seine Kernkompetenzen in der Mechatronik und dem thermischen Trennen konzentrieren.

Partnerschaftlicher Applikationssupport begünstigt Innovationen

Die Programmierung der Anwendung konnten die Ingenieure von Erl Automation nach einer Schulung in den Programmierwerkzeugen nach IEC 61131-3 und Konfigurationstools von Eckelmann selbstständig umsetzen. Ihre Kernkompetenzen und Alleinstellungsmerkmale konnten die Ingenieure somit direkt in die Lösung einbringen. Dank der umfangreichen Funktionen von E°CUT wurden viele universelle Lösungsbausteine bereits fertig zur Verfügung gestellt, wie die Anbindung von Plasmageneratoren, automatischen Gaskonsolen, Ansteuerung der Höhenregelung (zum Beispiel Sperren bei Überfahren von Schnitten). Bei Fragen konnten die Ingenieure auf einen kompetenten Applikationssupport vertrauen. Parallel wurde ein neues HMI (Human Machine Interface) für Schneidmaschinen entwickelt, das erstmals bei Erl eingesetzt wurde.

Weil Erl im Bereich Bedienung und User Experience neue Wege gehen wollte, kam dem Maschinenbauer auch das flexible HMI-Framework E°Tools HMI entgegen, mit dem sich nicht bloß individuelle Designs erstellen lassen, sondern vor allem die Bedienlogik optimal auf die CNC-Applikation abstimmen lässt.

Trotz vielfältiger Anwendungsmöglichkeiten sollte sich die Bedienung der Maschine möglichst intuitiv und damit zeitsparend gestalten, weil Fehlbedienungen und die zeitraubende Suche nach im Untermenü versteckten Funktionen wegfallen. So wurde als Highlight beispielsweise ein Schneidassistent realisiert, der den Bediener in nur fünf Schritten (Beschreibung folgt später) durch die Auftragsvorbereitung führt.

Modulares Maschinendesign mit breitem Anwendungsspektrum

Die Portalschneidmaschinen vom Typ Erlcut sind für bis zu vier Autogen- oder zwei Plasma-Schneidköpfe (Bild 3) ausgelegt. Je nach Bedarf des Kunden sind Spurbreiten von 2500 bis 5500 mm verfügbar. Der Arbeitsbereich, in dem geschnitten werden kann, umfasst maximal 4700 mm in der Breite und 25.000 mm in der Länge, wie zum Beispiel für den Blechzuschnitt in Werften. Die Erlcut e540 für den Kunden Moll hat eine Spurbreite von 4000 mm und der Arbeitsbereich hat eine Fläche von 3000 mm × 2000 mm mit je einem Autogen- und einem Plasmaschneidkopf (Bild 4). Beim Autogenschneiden können Blechdicken bis 200 mm geschnitten werden, beim Plasmaschneiden bis 50 mm.

Für sehr kurze Bearbeitungszeiten sorgen die Positionierungsgeschwindigkeit von 25.000 mm/min und eine hochdynamische Z-Achse mit einer Hub- und Senkgeschwindigkeit von 15.000 mm/min. Die Abstandsregelung wird auch von der CNC übernommen. Dies spart im Vergleich zu einer externen Höhenregelung nicht nur Komponenten ein, sondern sorgt auch für eine präzisere Höhensetzung beim Autogen- und Plasmaschneiden – ein wesentlicher Faktor für die Schnittqualität. Auch die Erweiterung auf Fasenaggregate ist mit der integrierten Höhenregelung ein Kinderspiel.

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