ЧПК з великими перспективами
Платформа для шліфувального верстата Studer з новим контролером FANUC
Новий верстат Studer S141 із легкістю справляється з внутрішнім шліфуванням фланців і шпинделів довжиною до 1300 мм. З моменту його випуску восени 2014 року і до теперішнього часу цей верстат залишається передовим рішенням в області платформ для універсального внутрішнього шліфування. Додаткові моделі різного розміру буде представлено на виставці EMO 2015. Серед численних інноваційних характеристик верстата S141 — наявність сучасного ЧПК FANUC 31i-B, у якому реалізовано низку важливих покращень порівняно з попередньою моделлю.
З верстатом S141 компанія Studer планує завоювати новий сегмент ринку. Верстат для універсального внутрішнього шліфування, який буде представлено на виставці EMO 2015 у додаткових розмірах, ідеально підходить для шліфування довгих заготовок (до 1300 мм), наприклад шпинделів, корпусів шпинделів, валів роторів, стрижнів. Маленькі деталі вставляються тільки в затискний патрон, а довгі також утримуються за допомогою недвижного люнета.
Навіть із технічного опису стає зрозумілим, що повністю перероблений верстат S141 дійсно вражає: максимальна внутрішня довжина для шліфування — 250 мм, зовнішня — 150 мм. Максимальний діаметр розміщення над робочою областю — 400 мм, максимальна вага заготовки — 250 кг. Завдяки верстату S141 ім’я Studer асоціюється з точністю, яку перш за все гарантує станина верстата з гранітану® , добре відома своїми тепловими й амортизаційними властивостями. Велика відстань між напрямними та їх міцна конструкція забезпечують неперевершену усталеність, без якої динамічна високоточна обробка неможлива. Крім того, усі компоненти, від яких залежить рівень точності, є термостабільними.
Високопродуктивні інноваційні рішення, як-от запатентована система напрямних StuderGuide®, гарантують швидкі й високоточні рухи за осями. Цьому також сприяють лінійні приводи, установлені на всіх напрямних. Револьверна головка із шліфувальними шпинделями (до чотирьох, у тому числі до двох зовнішніх) має безпосередній привід, завдяки якому працює надзвичайно швидко. У разі обробки заготовок у формі конуса та зі скошеною поверхню, які шліфуються паралельно осям, робочий стіл може автоматично повертатися. Незалежно від складності завдання, на верстаті Studer можна виконати будь-яке приладження завдяки двом спеціальним платформам. А для визначення поздовжної позиції в осьовому й радіальному напрямках вбудовано спеціальний датчик.
ЧПК: доведена надійність і перспективне майбутнє
Коли йдеться про контролери, компанія Studer покладається на випробувані технології та багаторічний досвід. Вольфганг Лабус, голова конструкторського відділу, відзначає: «Ми працюємо з FANUC в області контролерів ЧПК та приводів з далекого 1992 року і вже встигли переконатися у високій надійності їх апаратного та програмного забезпечення. Це також стосується нових продуктів, які вони випускають. Тому вибір контролера для нашого нового верстата S141 був очевидним — модель FANUC 31i-Model B, яка належить до відносно нового покоління контролерів».
Як і попередні рішення FANUC для обладнання Studer, обрана модель оснащена промисловим ПК FANUC «Panel i», на якому запускається програмне забезпечення Studer із власним користувальницьким інтерфейсом. Наприклад, програма StuderPictogramming, завдяки якій користувач визначає індивідуальні цикли шліфування, а ПК створює код ISO. Програма для вимірювання шліфувальних дисків за допомогою функції Studer Quick-Set дозволяє скоротити цикли приладження на 90 відсотків.
Розроблені компанією Studer програми StuderWIN і StuderSIM використовуються для багатьох різних завдань внутрішнього шліфування, а також забезпечують надійне програмування всіх основних циклів шліфування, приладження та паралельного вимірювання показників. Програма StuderWIN у першу чергу корисна своїми мікрофункціями, які дозволяють як завгодно програмувати повсякденні завдання із шліфування й приладження, оптимізуючи процес шліфування в цілому. А програмні функції обчислення методів шліфування, оптимізації приладження та шліфування із заданням контурів і форми або нарізанням різьби ще більше розширюють можливості верстата.
Вражаюче вдосконалення
Робота з програмним забезпеченням і контролерами тривала останні кілька років, і це явно пішло на користь моделі S141. Системи вимірювання, датчиків торкання, завантаження та переміщення тепер пов’язано з контролером FANUC, що дозволяє керувати ним безпосередньо через користувальницький інтерфейс. Вольфганг Лабус пояснює: «FANUC дає можливість повністю інтегрувати наші вимірювальні технології й датчики, необхідні для контролювання виробництва, а також зв’язати з контролером датчики торкання та системи автоматичного балансування, щоб забезпечити просте й швидке програмування для найрізноманітніших систем». Керування верстатом і програмування завдань значно полегшуються завдяки сенсорному 15-дюймовому екрану контролера FANUC 31i-B, а також практичному й ергономічному розміщенню всіх елементів керування. А для настройки параметрів безпосередньо на місці виконання шліфування в Studer розробили ручний пульт керування, адаптований до конкретних процесів. Він також без проблем взаємодіє з ЧПК FANUC.
Ще одна перевага верстата S141 — це сучасні приводи з лінійними двигунами на всіх напрямних. «На жаль, не від FANUC», зазначає Вольфганг Лабус. «Звичайно, ми б хотіли, щоб усе було придбано в одній компанії, а потім просто встановлено в розподільній шафі спеціалістами постачальника. У той же час ми побачили, що у виняткових ситуаціях компанія FANUC готова працювати зі сторонніми продуктами та забезпечувати необхідні технічні умови для оптимальної взаємодії всіх елементів привода з контролером».
Під час розробки S141 у FANUC ще не було підходящого лінійного привода. Але, за словами фахівця зі збуту FANUC Антуана Феррарі, який відповідає також за роботу зі Studer, це може змінитися вже найближчим часом: «Лінійні двигуни серії LiS D1, які ми нещодавно розробили, потребують дуже мало площі й тому вирізняються більш продуктивною щільністю. Наприклад, нова модель 4500 N на 50 мм тонша за попередню».
Ефективне партнерство
За довгі роки співпраці в Studer уже звикли покладатися на спеціалістів FANUC, готових за потреби працювати безпосередньо на території замовника. А коли розробляються нові продукти, як-от S141, спеціалісти з приводів і контролерів швейцарського відділення FANUC у Білі, за словами Вольфганга Лабуса, приймають участь у роботі із самого початку. Зазвичай технічні вимоги до приводів складаються сумісними зусиллями, також сумісно обговорюється обладнання для керування. «Ця компанія надає нам справжню підтримку», каже голова конструкторського відділу. «Недавно ми навіть отримали повноцінний контролер у тимчасове користування, щоб протестувати інтерфейси й інші показники з ЧПК, перш ніж розпочинати виробництво прототипу».
Таким чином забезпечується узгодженість основних функцій ще на початковій стадії. Коли розпочинається серійне виробництво верстата, зазвичай виникає потреба відрегулювати щось, наприклад інтерфейси для обробки даних клієнта. Вольфганг Лабус додає: «Усе частіше клієнти бажають знати, які заготовки вони зможуть обробляти, за який час і в якій якості. Їм потрібні задокументовані дані й показники верстата, тому ми повинні забезпечити наявність відповідних інтерфейсів. І з часом ця вимога буде набувати ще більшої важливості».
Компанія FANUC уже готова до цього. У контролерах покоління Model B передбачено понад десять протоколів обміну даними, які дозволяють ЧПК взаємодіяти з різноманітними периферійними пристроями. На додаток до стандартного протоколу Profibus недавно з’явився новий — PROFINET. Крім того, підтримуються FL-net, EtherNet/IP, Fast Ethernet, MOD-Bus та інші протоколи.
PMC швидко взаємодіє з периферійними приладами
Новий ЧПК 3xi Model B має низку переваг саме з точки зору підключення додаткових пристроїв. Його високошвидкісний процесор PMC (вбудований ПЛК) працює в три рази швидше, ніж попередня модель. У три рази збільшилась і програмна пам’ять. Якщо йдеться про складні завдання обробки, модель 31i-B стане ідеальним рішенням, адже для одночасного й швидкого виконання незалежних програм PMC доступні до п’яти каналів процесора.
Високі показники на виході забезпечуються швидкістю роботи процесора PMC і обміну даними між ЧПК і PMC, при цьому необхідної швидкості додає нова технологія шинного з’єднання. Антуан Феррарі окремо відзначає інтерфейс FANUC I/O-Link i, який демонструє значно більшу швидкодію, ніж його попередник. Він здатний передавати вдвічі більше сигналів PMC-I/O через один канал, що дозволяє підключити 24 групи замість 16. Таке вдосконалення, серед іншого, позитивно впливає й на вбудовану функцію безпеки «Dual Check Safety»: для передачі її сигналів достатньо одного кабелю I/O-Link i.
Інтерфейс I/O link i також відкриває нові можливості діагностики: за допомогою так званої «функції виявлення точки помилки» користувач може дізнатися про порушення чи відсутність вихідного цифрового сигналу. На екран ЧПК виводяться дані про причину помилки, що значно скорочує час діагностування. Що стосується профілактичного технічного обслуговування, варто відмітити «функцію виявлення витікання», яка допомагає контролювати рівень герметичності. Завдяки цьому можливі порушення в роботі двигуна виявляються й усуваються відповідними спеціалістами на досить ранній стадії.
Гарантована енергоощадність
Про енергоефективність верстатів Studer свідчить не тільки позначка відповідності стандартам Об’єднання машинобудівників Німеччини (VDMA) «Blue Competence», але й власне маркування «BluePlus», яке вказує на дотримання шести чітких вимог із метою зменшення енергоспоживання верстатами. Вольфганг Лабус пояснює: «Ми досягаємо покращень в основному за рахунок використання власного оптимізованого програмного забезпечення, а також певних конструкторських удосконалень в охолоджувальних і витяжних системах. Електричні компоненти з оптимізованим енергоспоживанням, які застосовує FANUC для своїх контролерів і приводів, відповідають концепції BluePlus».
З боку апаратного забезпечення, наприклад, компанії FANUC удалось за допомогою сучасної високопродуктивної електроніки зменшити втрату енергії приводами на десять відсотків. З боку програмного забезпечення реалізовано функцію користувацького вибору рівня енергозбереження. Залежно від типу обробки користувач може вибрати максимальну продуктивність або оптимізований рівень споживання енергії, за якого зазвичай дещо знижується швидкість обробки.
Додаткові заплановані моделі S131 і S151 буде також оснащено ЧПК FANUC 31i-B. Вольфганг Лабус розраховує й на новий компактний ЧПК 0i-F від FANUC: «Це буде альтернативним рішенням у нижньому ціновому сегменті, де ми пропонуємо різні серії верстатів із невеликою кількістю осей, які не потребують наявності кількох каналів».
Разом із моделлю 0i-F світовий лідер у виробництві ЧПК представив на виставці AMB 2014 і свою нову концепцію тісної інтеграції. Її суть у тому, що всі контролери ЧПК FANUC виготовляються за єдиним стандартом і передбачають однотипні процедури керування. Це значно спрощує розробку типових верстатів із модульною конструкцією, а також їх експлуатацію, технічне обслуговування й ремонт.
Шліфування швейцарського рівня якості
Компанія Fritz Studer AG, розташована в Стеффісберзі, Швейцарія, нараховує близько 800 працівників і разом із німецькими компаніями Schaudt і Mikrosa належить до підрозділу технологій круглого шліфування в групі United Grinding Group. Studer має майже сторічний досвід у розробці й виробництві високоточних верстатів для круглого шліфування. Компанія виготовила понад 22 000 систем і по праву вважається лідером на ринку товарів і технологій в області універсального, зовнішнього, внутрішнього та некруглого шліфування. Асортимент продукції Studer включає не тільки стандартні верстати, але й складні системи високоточного круглого шліфування для заготовок середнього та великого розміру. Також пропонуються програмне забезпечення, рішення з інтеграції систем і ціла низка професійних послуг. Серед клієнтів Studer — компанії, що працюють у сфері машинобудування, автомобілебудування, виготовлення інструментів і форм, аерокосмічного виробництва, виготовлення пневматичного й гідравлічного, електронного й електричного обладнання, медичних технологій, виготовлення годинників, виробництва на замовлення.
