Automatisierung von spitzenlos Schleifmaschinen

Im Jahr 1997 wurde die erste generalüberholte Schleifmaschine für einen Kunden in Betrieb genommen. Bei dieser ersten Maschine wurde eine Simatic S5 mit einer 95U CPU sowie eine Positionierbaugruppe IP266 für den Schleifschlitten und eine Schrittmotorbaugruppe IP267 für die Schleifpinole eingesetzt.

Weil die Anforderungen an die Steuerung mit den speziellen Kundenwünschen im Laufe der Zeit wuchs, wurde die CPU auf Dauer zu klein. Wegen der noch nicht so ausgereiften Baugruppen der S7-Reihe wurde jedoch zunächst auf eine Umstellung verzichtet.

Zu Beginn des Jahres 2001 wurde ein komplett neues Steuerungskonzept für diese Maschinen entwickelt, daß sowohl zukunftssicher war als auch kostenmäßig etwa dem alten Konzept entsprechen sollte. Üblicherweise wird bei der Generalüberholung von Maschinen, die auch elektrisch und steuerungsmäßig überholt werden, eine CNC eingesetzt. Da jedoch die Eigenschaften der bislang ausgelieferten Maschinen eine CNC nicht zwingend voraussetzen und eine CNC den bisherigen Kostenrahmen sprengen würde, wurde eine preiswertere Alternative gesucht.

Als Positionierbaugruppe bot sich die FM 354 an. Für den Schrittmotor hätte man die FM 353 einsetzen können. Allerdings benötigen beide Baugruppen unterschiedliche Tools zur Parametrierung und haben auch unterschiedliche Schnittstellen zur CPU. Dies wäre zwar hardwaremäßig die günstigere, aber softwaremäßig die teuerere Lösung auf Dauer gewesen.

Aus diesem Grunde wurde die FM357 eingesetzt. Ihre Schnittstelle zum Steuerungsprogramm ist für einen Servoantrieb und einen Schrittmotor, ob mit oder ohne Meßsystem, identisch. Mit ihr können wahlweise bis zu 4 Servo- und / oder Schrittmotoren positioniert werden. Sicherlich blieben 2 Achsen in der Baugruppe ungenutzt, daß sollte sich aber bald ändern.

Weiterhin wurde bei der Realisierung eine Konfigurierung der Schleifmaschinen vorgesehen. Durch Einsatz einer leistungsstarken CPU wurde das SPS-Programm mit jedem neuen Maschinenprogramm erweitert. Nicht benötigte Funktionen wurden bei Nachfolgemaschinen nicht gelöscht, sondern nur deaktiviert. Dadurch ließen sich erheblich Inbetriebnahme- und Testzeiten der Programme einsparen. Aus mehreren Sondermaschinen mit unterschiedlichem Funktionsumfang entstand im Laufe der Zeit ein konfigurierbares Standard Maschinenprogramm.

Eigentlich sollten mittels FM357 nur Antriebe über die SPS positioniert werden. Doch diese Baugruppe kann bedeutend mehr. Sie ist sozusagen eine CNC innerhalb der SPS. Damit konnten ab 2002 die bisherigen Durchgangs-Schleifmaschinen nun auch Einstechschleifen unter Verwendung eines NC-Programmes. Mittlerweile sind die Maschinen mit 4 Servoantrieben ausgestattet, mit denen sogar ein vereinfachtes NC-Abrichten mit Eingangs- und Ausgansschräge möglich ist.