Neue Steuerung verbessert Vorschubgeschwindigkeiten bei überholten Altmaschinen

Als Baitjunkys eine wiederaufbereitete Maschine zur Herstellung von Formen für Angelköder kaufte, musste die alte Maschine wie neu laufen. Mechanisch funktionierte es ganz gut, aber seine 25 Jahre alte Steuerung konnte keine höheren Vorschübe bewältigen, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen. Eine neue Steuerung von Calmotion (Chatsworth, Kalifornien) hat es der Maschine ermöglicht, ihr volles Potenzial auszuschöpfen, was dem Unternehmen hilft, seinen Rückstand aufzufüllen und seine Rentabilität zu steigern.

Begrenzt durch Vorschubraten

Leonard Smith gründete Baitjunkys im Jahr 2013. Er war unzufrieden mit dem Service, den er von seinem Formenlieferanten erhielt, und beschloss, sich selbstständig zu machen. Er kaufte eine CNC-Kniefräse Mach III, stellte sie in seine Garage und brachte sich selbst bei, wie man damit umgeht. Das Unternehmen ist seitdem aus der Garage in ein Gewerbegebiet in Lawrenceville, Georgia, in der Nähe des Stausees Lake Lanier umgezogen, wo die mit den Formen von Baitjunkys hergestellten Hobby- und Profi-Angelköder verwendet werden können. Baitjunkys hat nicht nur mehr Platz geschaffen, sondern auch mehr Maschinen hinzugefügt. Neben der ursprünglichen Kniefräse verfügt die Werkstatt jetzt über ein vertikales Mazak VTC-20C-Drehzentrum sowie das wiederaufbereitete vertikale Bearbeitungszentrum (VMC) Fadal 3016 HT.

„Die [Fadal]-Maschine war mechanisch in gutem Zustand, aber sie hatte noch die ursprüngliche CNC, die zu diesem Zeitpunkt wahrscheinlich 25 Jahre alt war“, sagt Herr Smith. Er konnte die zweischneidigen Schaftfräser mit einem Durchmesser von 0,1875 Zoll, die zum Schneiden von Aluminiumformhohlräumen verwendet werden, mit 50 ipm am schnellsten zuführen. Bei schnelleren Vorschüben litt die Genauigkeit. Die reduzierten Vorschubraten führten dazu, dass er Produktionsquoten verfehlte. Die Liefertermine verspäteten sich und der Auftragsbestand des Unternehmens wuchs.

Nach Lösungen suchen, eine neue Kontrolle finden

Ein Freund von Mr. Smith, der die gleichen Probleme mit seinem Fadal hatte, schlug eine Lösung vor:eine neue Steuerung von Calmotion. Mr. Smith kannte das Unternehmen bereits. Kurz nach dem Kauf des Fadal kam es zu Verlangsamungen, während er große Programme über den RS-232-Anschluss tropfte. Durch die Installation eines USB-zu-CNC-Adapters von Calmotion konnte er die Ladezeit des Programms von etwa 18 Minuten auf 15 Sekunden reduzieren.

Calmotion ist auf die Bereitstellung einer Reihe von Ersatzteilen wie Verstärkern, Motoren, Kabeln und anderem Zubehör für Werkzeugmaschinen, einschließlich Fadal-Maschinen, spezialisiert. Eines seiner Produkte ist die 527F CNC, ein voll ausgestatteter Ersatz für digitale Steuerungen. Obwohl Mr. Smith durch den Kauf der Maschine knapp bei Kasse war, beschloss er, die Investition zu tätigen. „Das war das Beste, was ich tun konnte“, sagt er.

„Es gibt viele Fadal-Besitzer, deren Maschinen noch gut funktionieren, die aber höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten benötigen“, sagt Calmotion-Softwareingenieur Glenn de Caussin. Die Ersatzsteuerung, an deren Entwicklung er mitgewirkt hat, ist im Vergleich zu den Kosten für den Kauf einer neuen Maschine eine relativ geringe Investition und erfordert nur ein oder zwei Stunden Ausfallzeit für die Installation. „Außerdem müssen Sie uns nicht bezahlen, um es zu installieren, oder Zeit mit Schulungen oder Neuprogrammierungen verschwenden“, fügt er hinzu.

Laut Herrn de Caussin ist der Prozessor des 527F 20- bis 30-mal schneller als die Prozessoren älterer Fadal-Maschinen wie der von Baitjunkys, wodurch höhere Interpolationsraten ermöglicht werden. Die neue Steuerung enthält auch mehrere neue Funktionen, die bei der alten nicht zu finden sind, darunter eine erweiterte Rampensteuerung, verbesserte Blockverarbeitungsgeschwindigkeiten, ein flexibles Speichersystem für eine vereinfachte Programmverwaltung und Netzwerkfähigkeiten.

Der 527F verfügt über eine Multiprozessorarchitektur ähnlich der alten Fadal-Steuerung, verwendet jedoch neuere, schnellere Elektronik. Herr de Caussin sagt, dass dies den digitalen Signalprozessoren ermöglicht, komplexe mathematische Berechnungen in einem einzigen Taktzyklus (einem einzigen elektronischen Impuls einer CPU) auszuführen. Die Steuerung verfügt außerdem über integrierte Hardware-Peripheriegeräte wie Analog-Digital-Wandler, verbessertes Encoder-Feedback und Hochgeschwindigkeitskommunikation, die bei älteren Einheiten nicht möglich waren. „Diese Fähigkeiten, die in der ursprünglichen Fadal-Steuerung nicht zu finden sind, ermöglichen es dem Maschinenbediener, das maximale Potenzial des Bügeleisens auszuschöpfen“, sagt er.

Trotz Mr. de Caussins Warnung vor ein paar Stunden Ausfallzeit, sagt Mr. Smith, konnte er die neue Steuerung in etwa einer Stunde selbst installieren. „Wenn Sie schlau genug sind, eine CNC-Maschine zu programmieren, werden Sie kein Problem damit haben, eine dieser Steuerungen einzubauen“, sagt er.

Vornehmen von Anpassungen für schnellere Zykluszeiten

Nachdem die neue Steuerung installiert war, bestand der nächste Schritt für Mr. Smith darin, die Vorschübe und Geschwindigkeiten entsprechend anzupassen. „Realistisch gesehen hätte ich einfach Zyklusstart drücken können und es hätte sofort funktioniert“, sagt er, „aber die vorherigen Vorschübe und Geschwindigkeiten waren so konservativ, dass ich durchgehen und die Dinge erhöhen musste.“

Mit der neuen Steuerung konnte er die Vorschübe auf 180 ipm steigern, was zu einer deutlichen Verbesserung der Taktzeit geführt hat. „So wie es aussieht, ist meine Zykluszeit von 4,5 Stunden auf knapp über 2 Stunden gestiegen, ohne dass ich etwas anderes als die Vorschubgeschwindigkeit ändern musste“, sagt er. Er fügt hinzu, dass er glaubt, dass Vorschübe von 250 ipm möglich wären, wenn er auf ein größeres Schneidwerkzeug umsteigen würde.

Die neue Steuerung bietet neben der Möglichkeit, die Vorschubgeschwindigkeiten zu erhöhen, einige zusätzliche Vorteile. Es akzeptiert seine Legacy-Maschinenprogramme ohne Umbuchung oder Code-Änderungen. Mr. Smith war auch in der Lage, den Postprozessor auf seinem BobCAD-CAM-Programmiersystem zu warten. Da die Benutzeroberfläche der Steuerung praktisch identisch mit der alten ist, konnte er die Maschine ohne zusätzliche Schulung bedienen. Es erhöhte auch den Programmspeicher von 2 Megabyte auf 16 Gigabyte und bietet native USB- und Ethernet-Funktionen.

Obwohl die neue Steuerung eine Investition für Mr. Smith war, hat sie sich am Ende ausgezahlt. „Die Kosten für den Austausch der Steuerung durch die Calmotion entsprechen zwei Zahlungen für eine neue Maschine“, sagt er. „Ich habe meine Kosten in den ersten Monaten allein durch die Zykluszeitverkürzung wieder hereingeholt. Für jemanden, der Produktionsarbeit leistet, wäre es eine noch schnellere Amortisation.“