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Reale Tasten verbessern Maschinenbedienung

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Der Schneidenassistent (Bild 5) ist für den Werker und seinen Arbeitsablauf konzipiert worden. Er führt in maximal fünf Schritten durch die Vorbereitung bis zum Start der Bearbeitung. Der hinterlegte Workflow wurde aus den User Stories abgeleitet und erfüllt somit die praktischen Anforderungen.

Die fünf Schritte zum Einrichten und Starten eines Schneidvorgangs sind:

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  • 1. Laden des NC-Programms mit Listenvorschau der verfügbaren Schneidprogramme.
  • 2. Auswahl der Schneidtechnik: Dies ist abhängig vom Maschinentyp (Plasma, Autogen, Laser oder andere).
  • 3. Werkstück einrichten (bedienergeführte Plattenlagekorrektur): Über das manuelle Anfahren von zwei Punkten oder optional über eine Kamera und automatische Bildverarbeitungslösung wird die Plattenlage ermittelt und an das NC-Programm übergeben. Die Platte muss also nicht manuell entlang der Maschinenachsen ausgerichtet werden.
  • 4. Wiederaufnahme der Bearbeitung nach einem Abbruch im aktuellen Programm mit Wahl des Einstechpunktes.
  • 5. Anfahren der Startposition und Start der Bearbeitung.

Für den erfahrenen „Power User“ stehen aber auch viele detaillierte Einstellungsmöglichkeiten zur Verfügung. So kann die gesamte Technologietabelle, die die Schneidparameter enthält, nach Belieben editiert werden. Damit das aber auch wirklich nur erfahrene Werker machen, können diese Dialoge per Passwort geschützt werden, und zwar nicht nur auf Gruppen- ebene, sondern sogar für einzelne Bediener.

Die Touch-Bedienung ist nicht immer das Nonplusultra in der Maschinenbedienung. Um die praktischen Anforderungen einer ergonomischen Bedienung optimal zu erfüllen, entschied sich Erl Automation dafür, zentrale Bedienfunktionen immer griffbereit zur Verfügung zu stellen. So lassen sich auch die Achsen mit einem echten Joystick verfahren, der dem Bediener ein haptisches Feedback ermöglicht, und die Verfahrgeschwindigkeit lässt sich per Drehschalter sehr viel feinfühliger regulieren.

Zum Antasten an die Werkstückoberfläche muss nur ein Kippschalter umgelegt werden. Die haptischen Bedienelemente ermöglichen auch eine „blinde Bedienung“ der Maschine. So kann beispielsweise beim Antasten der Prozess beobachtet werden, ohne dass man Gefahr läuft, von der Touch-Bedienfläche abzurutschen – „smart“ heißt eben nicht per se „touch“. Und mit maßgeschneiderten Panels haben Maschinenbauer alle Freiheiten, sich mit durchdachten Interaktionsmöglichkeiten positiv vom Wettbewerb abzuheben.

Visuelle Fortschrittskontrolle und Reduktion der Informationsdichte

Die Bedienoberfläche bietet standardmäßig eine grafische Darstellung des NC-Programms mit Anzeige des aktuellen Bearbeitungsstatus. Zum Einrichten eines neuen NC-Programms besteht die Möglichkeit, den Schneidprozess erst einmal mit der Bewegung aller Achsen auszuführen – ohne Schneiden. Zu den Verschleißteilen von Plasma-Brennern können Bilder in gerätespezifischen Technologietabellen (Bild 6) hinterlegt werden. Dies ermöglicht eine einfache visuelle Kontrolle, ob der Schneidkopf korrekt bestückt wurde.

Die Bedienung ist auf Single- und Multitouch-Monitore individuell abgestimmt. Bei der Multitouch-Bedienung, die auch bei Erl realisiert wurde, können die gleichen Wischgesten verwendet werden, die man auch vom heimischen Smartphone oder Tablet kennt. Durch Spreizen der Finger kann die Grafik intuitiv gezoomt werden, Wischgesten blenden Overlays an den Bildschirmrändern ein. Overlays sind Panels mit Zusatzinfos oder Funktionen, die nicht immer sichtbar sein müssen. Sie werden vom Schneiden-HMI bei Bedarf sogar automatisch eingeblendet, indem das HMI versucht, die nächste Aktion des Benutzers zu erschließen. So wird beim Wechsel eines Verschleißteils zum Beispiel die bereits erwähnte Technologietabelle eingeblendet.

Das Bedienpanel basiert auf dem HMI-Systemwerkzeug E°Tools HMI von Eckelmann, das zur Erstellung beliebiger CNC-Bedienoberflächen für Maschinen entwickelt wurde. Die Architektur von E°Tools HMI trennt strikt zwischen Funktionalitäten, Bedienlogik und Präsentation und verfügt über eine modulare Architektur, sodass es per Plug-ins sehr einfach kundenspezifisch erweiterbar ist (Bild 7). Durch das Plug-in-Konzept von E°Tools HMI kann zum Beispiel sehr einfach eine Plasmastromquelle, Gasregelung oder auch die bevorzugte Nesting-Software eingebunden werden.

Systemwerkzeug als Innovationsbeschleuniger

Ein weiteres Highlight ist die Möglichkeit, Teile des HMI direkt über die SPS zu konfigurieren sowie ein- und ausblenden zu können. Dies ist immer dann wichtig, wenn eine Maschine mit verschiedenen Optionen oder unterschiedlichem Zubehör vertrieben wird. Auch Erl Automation kommt das mit seinem modularen Maschinendesign und der kundenindividuellen Anpassbarkeit zugute. Ergänzende optionale Technologien, die über den E°EXC-Controller angesteuert werden, lassen sich so einfach integrieren, ganz gleich ob es um eine zusätzliche Bohrspindel, ein Beschriftungssystem oder ein integriertes Bildverarbeitungssystem geht.

Sobald an der SPS die entsprechenden Optionen freigeschaltet oder die Zubehörteile eingerichtet sind, kann die SPS automatisch die zugehörigen Bedien- und Anzeigeelemente im HMI parametrieren und zur Anzeige freigeben. Gerade weil die Maschinen heutzutage immer individueller auf die Kunden zugeschnitten werden, lässt sich dank dieses Ansatzes endlich die resultierende Variantenvielfalt beherrschen. Der Vorteil: Es gibt nur ein HMI für alle Maschinen, nicht vorhandene Funktionen werden automatisch ausgeblendet.

Durch den zunehmenden Innovationsdruck in der Consumer-Elektronik, insbesondere bei Smartphones und Tablets, wird es immer wichtiger, die Präsentation, also die Optik, schnell ändern zu können. Trends und Strömungen aus diesem Bereich lassen sich dank der Trennung von Darstellung und Funktionalität in E°Tools HMI zeitnah berücksichtigen. Denn wer möchte heute noch eine Maschine kaufen, deren Bedienoberfläche wie ein fünf Jahre altes PC-Abbild aussieht?

* Dipl.-Ing. Manfred Hofmann ist Mitarbeiter im Vertrieb Maschinenautomation der Eckelmann AG in 65205 Wiesbaden, (06 11) 71 03-0, info@eckelmann.de

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