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Aufgabe:
Koordinationsschleifen mit μm-Präzision kann man entweder mit Neumaschinen realisieren oder durch Retrofitting einer Altmaschine, welche mechanisch noch genau arbeitet. Die IHR Elektronik AG/SA im Schweizer Lajoux bietet solche Upgrades an – mit FANUC Komponenten. 2016 retrofittete das Unternehmen zwei Hauser-Maschinen bei der Pomtava S.A. sowie eine Hauser S3 bei der Diametal AG. 

Lösung:
Die IHR Elektronik AG/SA ist durch die Erfahrung des Eigners Roland Haslebacher mit Hauser Maschinen – 10 Jahre war er im Kundendienst des Unternehmen tätig - besonders qualifiziert um deren Maschinen wieder auf den neusten Stand zu bringen. Zum Retrofitten nutzt Haslebacher FANUC Komponenten, hier werden beispielsweise die FANUC Steuerung 0i-MF oder für größere Maschinen auch die FANUC CNC der Serie 31i eingesetzt. 

Ergebnis:
Die Kunden können mit den Retrofit-Maschinen arbeiten wie mit neuen, aber können zwei Drittel der Kosten einsparen. Dank neuer Bedienterminals werden die Maschinen den heutigen Ansprüchen der CNC-Programmierung gerecht und die Präzision ist oftmals enorm verbessert. Besonders durch Qualität, Zuverlässigkeit und mit dem technischen Support konnte FANUC überzeugen und ist dafür die erste Wahl bei Retrofit-Projekten der IHR Elektronik AG/SA.
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Koordinatenschleifmaschinen aus dem Jungbrunnen

Retrofit-Spezialist verleiht alten Hauser-Schleifmaschinen moderne Eigenschaften

Das Koordinatenschleifen ist durch seinen hohen Präzisionsanspruch ein Nischenmarkt. Es sind eben ganz besondere Produkte, die Bohrungen oder Formen mit höchster Oberflächengüte und mit Toleranzen im niederen μm-Bereich erfordern. So werden Koordinatenschleifmaschinen in erster Linie für anspruchsvollste Bearbeitungen im Stanzwerkzeug- und Formenbau eingesetzt sowie für hochgenaue Teile in optischen Geräten oder bei speziellen feinmechanischen Komponenten. Dementsprechend werden die Maschinen nur in kleinen Stückzahlen hergestellt, was sich in Verbindung mit dem Präzisionsanspruch in hohen Preisen bemerkbar macht.

Die IHR Elektronik AG/SA

Wer Geld sparen möchte, sollte sich den Retrofit eines älteren Maschinenmodells überlegen, wie ihn Roland Haslebacher anbietet. Der erfahrene Maschinenbautechniker gründete vor gut 20 Jahren sein eigenes Unternehmen, die IHR Elektronik AG/SA, die heute in Lajoux im Schweizer Jura beheimatet ist. Während anfangs vor allem Aufträge bezüglich Automatisierung und Handlingtechnik sowie Be-/Entladesysteme von Maschinen inklusive Teilemessung das Geschäft bestimmten, gewinnt seit 2006 das Retrofitting alter Werkzeugmaschinen an Bedeutung. 

Roland Haslebacher erinnert sich: „Mein erster Retrofit-Auftrag betraf eine Oerlikon-Maschine, die ich mit FANUC-Komponenten auf neuesten elektrischen und steuerungstechnischen Stand brachte.” Es folgte eine VDF-Drehmaschine und schon 2007 die erste Hauser Koordinatenschleifmaschine

Retrofit mit Fanuc-Komponenten

Als Partner auf Steuerungs- und Antriebsseite hat er seit dieser Zeit stets Fanuc Schweiz an seiner Seite. „Als Kleinst-Unternehmen, das zurzeit aus meiner Frau und mir besteht, muss man sich spezialisieren”, argumentiert Haslebacher. „Fanuc kenne ich schon sehr lange, so dass ich weiß, dass alle Komponenten von hoher Qualität und Zuverlässigkeit sind. Von Anfang an habe ich bei Fanuc auch vom technischen Support beste Unterstützung erhalten, so dass ich mir die fürs Retrofitting erforderliche Erfahrung aneignen konnte.”

Roland Haslebacher arbeitet bei Retrofit-Aufgaben eng mit Fanuc Schweiz zusammen. Bevorzugt setzt er die CNC-Serie 0i Modell F von Fanuc ein.
Inzwischen hat sich Roland Haslebacher insbesondere auf die elektrische Modernisierung von älteren Hauser-Maschinen spezialisiert. Hierbei kommt ihm zugute, dass er zu Beginn seiner Berufstätigkeit zehn Jahre lang im Kundendienst des Bieler Unternehmens tätig war. „Diese Erfahrungen sind enorm wichtig”, freut sich der Werkzeugmaschinenfachmann.

„Die Mechanik dieser Koordinatenschleifmaschinen ist zwar sehr gut ausgeführt und auf lange Zeit hochpräzise, aber sie ist durchaus kompliziert. Schließlich sind diese Schleifmaschinen mit Z- und U-Achse auch für konische Bohrungen und Formen geeignet. Da muss man schon verstehen, wie sie im Detail funktionieren.”

So gibt es nicht allzu viele Unternehmen, die den Retrofit von 20-, 30-jährigen oder noch älteren Hauser-Schleifmaschinen anbieten.

Rene Scherz, Verkaufsingenieur bei Fanuc Schweiz, meint sogar: „Roland Haslebacher ist vermutlich der einzige Spezialist in der Schweiz und im grenznahen Ausland, der solche Aufgaben an Hauser-Maschinen übernimmt.”

Arnaud Zimmermann (links), Geschäftsführer Pomtava, freut sich mit Roland Haslebacher, über den erfolgreichen Retrofit der Hauser S35 und S40.

Dosierpumpen benötigen Bohrungen in μm-Präzision 

2016 retrofittete er für das Schweizer Unternehmen Pomtava S.A., Reconvilier, zwei Hauser-Maschinen: eine Einständermaschine vom Typ S35 und eine größere S40 mit zwei Ständern. Das 1986 gegründete Familienunternehmen ist auf hochpräzise Zahnraddosierpumpen spezialisiert, die zum Beispiel in der Industrie- und Automobillackierung eingesetzt werden. Auch für die Dosierung von Mono- und Mehrfachkomponenten-Medien wie Silikone, Kleber, Harze, verschiedene Härter etc. hat Pomtava die geeigneten Pumpen. 


Geschäftsführer Arnaud Zimmermann weist darauf hin, dass die Förderleistung seiner Pumpen – abhängig vom Einsatzfall zwischen minimalen 0,0005 l/min bis zu 20 l/min betragen kann: „Jedoch stets bei gleichbleibend präziser Dosierung, was von unseren Pumpenkomponenten höchste Genauigkeit erfordert. Das gilt sowohl für die Zahnräder, als auch für alle Bohrungen, durch die das jeweilige Medium ein- und austritt.”

Um die Bohrungen innerhalb einer Toleranz von 5 μm zu erzeugen, nutzen die Feinmechaniker besagte Koordinatenschleifmaschinen von Hauser, die Roland Haslebacher auf modernsten Stand brachte. Die Mechanik der etwa 20 Jahre alten Maschinen war noch in perfektem Zustand, so dass der Retrofit nur die elektrischen Komponenten betraf. Die bisherige Fanuc-Steuerung Typ 0 musste der aktuellen CNC-Serie 0i Modell F von Fanuc weichen. Mit bis zu elf Achsen, vier Spindelachsen und zwei Bahnen genügt sie den Anforderungen dieser Applikation vollauf. „Sie ist in der Lage, vier Achsen simultan und auch eine 3+2-Achsen-Bearbeitung zu steuern”, erklärt Rene Scherz. „Außerdem ist sie voll kompatibel mit den anderen Fanuc-Steuerungen der Serien 30i, 35i und Power Motion, was die Ersatzteilversorgung vereinfacht.” Er betont zusätzlich: „Dank modernster Hardware und umfassender Ausstattung an Standardsoftware ist die Fanuc CNC 0i-MF sofort einsatzbereit. Und – was gerade beim Retrofit eine wichtige Rolle spielt – sie bietet ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis.” Roland Haslebacher präferiert diese Steuerung, wobei er für größere Maschinen auch die Fanuc CNC der Serie 31i einsetzt.
Auf den retrofitteten Hauser Koordinatenschleifmaschinen S35 und S40 lassen sich die Komponenten der Zahnraddosierpumpen von Pomtava μm-genau erzeugen.

Nützliche Ergänzung mit Abricht- und Kalibrierstation sowie Luftschleifüberbrückung

Seine Arbeit an den Hauser S35 und S40 umfasste neben der Installation der neuen CNC auch den Austausch der Messtechnik, Motoren, Verstärker und I/O-Module, den Aufbau des Schaltschranks sowie die Programmierung der Hochgeschwindigkeits-PMC (SPS), um sie den Funktionen der Maschinen entsprechend anzupassen. Für Pomtava ergänzte Roland Haslebacher die Maschinen mit einer Fischer CBN-HF-Abrichtspindel, Kalibrierstation und mit neuem Multi-Sensor-System, das der Luftschleifüberbrückung dient. Das bedeutet, dass die U-Achse schneller bis zur Bauteilberührung zustellen, wodurch sich der Anwender Bearbeitungszeit spart. „Gerade solche Ergänzungen heben die Maschine auf modernstes Niveau”, betont der Retrofit-Spezialist. „Natürlich haben wir fürs Loch- und Konturschleifen sowie für all die Zusatzfunktionen entsprechende Zyklen programmiert.”
Das neue Bedienpult an der retrofitteten Hauser S3: Mit Fanuc Picture programmierte, kunden- und anwendungsspezifische Oberfläche sorgen für eine einfache Bedienung.
Mit Fanuc Picture erstellte Haslebacher eine eigene, mehrseitige Dialogoberfläche, die kunden- und anwendungsspezifisch angepasste Eingabemasken und Diagnoseseiten enthält – was den Umgang mit der Maschine wesentlich vereinfacht. Arnaud Zimmermann ist begeistert: „Mit den beiden Retrofit-Maschinen können wir wie mit neuen arbeiten. Nur dass wir dank IHR insgesamt mehr als zwei Drittel der Kosten eingespart haben.” So ist der nächste Auftrag schon getätigt: Anfang 2018 wird Roland Haslebacher für Pomtava eine weitere Hauser Koordinatenschleifmaschine S40 (die zwölfte) von einer Elesta-Steuerung Typ 314 auf die neue Fanuc Steuerung 0i-MF umrüsten.

Superharte, hochpräzise Verschleißteile

Ein weiterer zufriedener IHR-Kunde ist die Diametal AG in Biel (Schweiz). Die 1936 gegründete Firma hat sich von Anfang an auf die Produktion und Entwicklung von Hartmetall-Werkzeugen, Uhrenkomponenten und Verschleißteilen aus Hartstoffen sowie auf Diamant- und CBN-Schleifwerkzeuge spezialisiert. Zum Selbstverständnis des Unternehmens gehört es, dass sich alle Produkte durch konstant hohe Präzision auszeichnen.

Eine besondere Rolle spielt die Genauigkeit bei diversen Verschleißteilen, wie zum Beispiel einer Lochscheibe, die in einem Spektrometer eingesetzt wird. Das zu 99,9 Prozent aus reinem Aluminiumoxid bestehende Bauteil enthält eine mittige Aussparung mit vier Radien, die sehr enge Toleranzen einhalten müssen. Fertigungsleiter Raffaele Carfora erklärt: „Die vier Radien erfordern eine Distanzgenauigkeit von +/- 1 μm. Der Radius ist mit 3 μm toleriert, und die Mittigkeit der Radien muss innerhalb 4 μm bleiben. Solche Werte erreichen wir bei dieser superharten Keramik nur durch Koordinatenschleifen.”

Bereits seit 1981 übernimmt eine Hauser S3 Koordinatenschleifmaschine diese Aufgabe. Rafaelle Carfora, der im gleichen Jahr bei Diametal zu arbeiten begann, kennt die Maschine aus dem Effeff. Er weiß auch über ihre Schwächen Bescheid: „Die liegen eindeutig in der alten Hauser Positioniersteuerung 111 begründet, die man noch über ein Kassettendeck 140 mit Programmen versorgen musste. Um die mechanisch mögliche Genauigkeit im Bauteil abzubilden, war schon sehr viel Erfahrung notwendig.” Dazu kam die Gefahr, dass die Steuerung oder andere elektrische Bauteile plötzlich komplett den Dienst versagen könnten. Ersatzteile gibt es dafür nicht mehr, und „ein Maschinenausfall wäre eine kleine Katastrophe”, ergänzt der Fertigungsleiter. „Denn eine Ersatzmaschine für diese Hochpräzisionsbearbeitung steht uns nicht zur Verfügung.“
Sind hochgenaue Bohrungen und Radien erforderlich, werden diese auf der Hauser Koordinatenschleifmaschine S3 erzeugt.

Nach 35 Jahren wieder leistungsfähig wie eine Neue

So machten sich die Verantwortlichen auf die Suche nach einer geeigneten neuen Koordinatenschleifmaschine – und trafen eher zufällig auf Roland Haslebacher. Er versprach ihnen, die Hauser S3 auf modernes CNC-Niveau zu heben. Zur Sicherheit ließ er den X/Y-Tisch laservermessen. Das Ergebnis der ISO-Messung lag bei nur 0,0025 mm Abweichung - „ein super Wert für eine 35 Jahre alte Maschine”, urteilt Fachmann Roland Haslebacher. „An der Mechanik musste ich nur das vordere Spindelkugellager ersetzen. Ansonsten stand die gesamte elektrische Installation samt CNC zur Erneuerung an.”
Ein Blick in den Schaltschrank zeigt, dass alle elektronischen Komponenten auf neuestem Stand sind.

Auch für Diametal stattete Haslebacher die Schleifmaschine mit der bewährten neuen Fanuc CNC 0i-MF, mit optischen Absolut-Messsystemen, einem neuen Multi-Sensor-System aus. Zudem erhielt die Maschine ein neues Bedienterminal, das den Ansprüchen heutiger CNC-Programmierung gerecht wird. Die von IHR-gestalteten Eingabemasken und Diagnoseseiten vereinfachen den Umgang mit der retrofitteten Hauser S3.

Jean-François Pérez, Prozessingenieur bei Diametal, urteilt: „Unsere alte Hauser S3 ist wie eine Neumaschine. Damit können auch unsere jungen Mitarbeiter, die alle über CNC-Erfahrung verfügen, die beschriebenen Hochpräzisionsteile μm-genau schleifen.” Zudem hat sich durch den Einsatz von Absolutmaßstäben anstelle von Referenzmarken die Prozesssicherheit hinsichtlich der erzeugten Präzision enorm verbessert, wie Jean-François Pérez bestätigt: „Wo früher eine permanente Kontrolle an der Maschine erforderlich war, kann sie heute ohne Aufsicht arbeiten.“

Kontakte

IHR Elektronik AG/SA
Roland Haslebacher
Crat des oiseaux 186
CH-2718 Lajoux
Tel.: +41 / 32 48400 30
info@ihrag.ch
www.ihrag.ch 


DIAMETAL AG
Solothurnstrasse 136
CH-2504 Biel/Bienne
Tel: +41 32 344 33 33
Fax: +41 32 344 33 44
info@diametal.ch
www.diametal.ch

 
POMTAVA S.A. 
Nonceruz 2
CH - 2732 Reconvilier
Tel +41 (0)32 481 15 14
Fax +41 (0)32 481 48 18
 

 

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