Zkušenosti Made in Siemens v aplikacích firmy Toshulin

Užití špičkových elektronických komponentů spolu s tradičně vysoce přesnými mechanickými díly je zárukou vysokého výkonu, spolehlivosti a přesnosti obrábění, které jsou pro stroje Toshulin charakteristické. To umožňuje, aby úspěšně konkurovaly ostatním světovým výrobcům. Za dobu své existence firma dodala přes 13 500 obráběcích strojů do více než 60 zemí světa a jejím cílem je i nadále rozvíjet a rozšiřovat spolupráci s tuzemskými a zahraničními zákazníky. Firma se zaměřuje především na zákaznicky orientovanou výrobu, což se projevuje vysokým procentem customizace každého jednotlivého stroje. Řadu let jsou úspěšně realizovány zakázky na náročných trzích leteckého a dopravního průmyslu a energetiky, aplikace pro výrobu přesných velkorozměrových ložisek a další.

Nabízet technologie a časové studie

K tradičním zákazníkům, kteří nakupují stroje ze stávajícího výrobkového portfolia, přibývá těch, kteří využívají flexibilní přístup společnosti k řešení jejich specifických požadavků a schopnost firmy Toshulin nabídnout jim spolu se strojem také návrh technologie včetně časových studií. Tím dochází k výraznému rozšiřování spektra odběratelů a upevňování zákaznické základny firmy. Je to také způsob, kterým se firma bude ubírat do budoucna a čelit tak rostoucí konkurenci. Výrobní program společnosti představují svislé soustruhy a svislá soustružnická centra typových řad REV, SKL, SKA, Powerturn, SKG, SKAT a SKIQ. Novým typem produktů jsou svislá obráběcí centra Powerturn Y a SKY. Obě nové řady strojů doplňují a významným způsobem rozšiřují nabídku firmy a umožňují větší možnosti uplatnění strojů Toshulin.

Inovuj, nebo zemři

Důvody vývoje nových strojů nebo jejich inovace jsou jasné. Inovuj, nebo zemři. Toto pravidlo je platné dnes více než kdykoliv jindy. Zkracování inovačních cyklů z původních 5 let na současné 2 roky je nezbytnou nutností. V Hulíně se zcela běžně stává, že plánovaný vývoj na již zmíněnou periodu 2 let jsou nuceni díky požadavkům zákazníka výrazně zkrátit.

Takovým příkladem je i stroj Powerturn 3000 ve dvousuportovém provedení.

Stroj je určen k výkonnému soustružení obrobků v kusové i opakované výrobě malých a středních sérií. Kromě běžných soustružnických operací umožňuje soustružení kuželů, závitů, obecných ploch, broušení, vrtání, vystružování, řezání závitů a frézování obecných ploch. Je možné ho aplikovat ve všech oblastech průmyslu zabývajících se třískovým obráběním. Jedná se zejména o letecký průmysl, automobilní průmysl, energetický průmysl a kovozpracovatelský průmysl.

Nosnou částí soustruhu je lože, na jehož bocích jsou připevněny stojany tvořící dohromady tuhý celek. Obrobek se upíná na upínací desce o průměru 3 000 mm. Upínací deska je uložena na speciálním valivém ložisku. Po stojanu se pohybuje příčník. Odvod třísek z pracovního prostoru je realizován skluzy, které jsou součástí ochranných krytů a vynášecím dopravníkem třísek. V hlavním ovládacím panelu je zabudován řídicí CNC systém Siemens 840D a prvky pro ruční ovládání některých funkcí, jakož i některé signalizující prvky. Souvislý řídicí CNC systém splňuje veškeré požadavky na ovládání stroje a jeho technologické možnosti.

Bezpečnost a komfort

Stroj má zajištěn záruční i pozáruční servis. U zákazníka lze záruční servis provádět i pomocí dálkové diagnostiky ze závodu výrobce. Ovládací prvky všech mechanismů stroje jsou přehledně umístěny na ovládacím panelu. Obsluha je chráněna ochrannými kryty, které eliminují možnost úrazu a zajišťují hygienu práce. Pro zvýšení bezpečnosti jsou pohyby os, vřeten a zásobníku nástrojů hlídány pomocí funkce Safety Integreated firmy Siemens při nezavřených motoricky ovládaných hlavních ochranných krytech (dveří) stroje. Je plně zaručena konformnost a bezpečnost obsluhy stroje, což je potvrzeno ES prohlášení o shodě. Stroj neprodukuje žádné záření, emise prachu, plynů, par a kapalin, vibrace a nadměrný hluk. Hluk produkovaný samotnými stroji a přidruženým strojním zařízením splňuje požadavky hygienických norem, předpisů a směrnic.

Stroje jsou vybaveny ochrannými kryty proti odlétajícím třískám, odstřiku chladicí kapaliny a proti zachycení obsluhy pohybujícími se částmi stroje. V případě, že ochranné kryty pracovního prostoru nejsou zavřeny, nelze spustit automatický cyklus obrábění.

Konstrukce zásobníků nástrojů

Velká pozornost byla věnována dle přání zákazníka nástrojovému hospodářství, kde byly aplikovány pro hulínské produkty zcela nové principy, zejména z pohledu softwaru. Nástrojové držáky a nástroje jsou uloženy na odkládacích držácích pravého a levého řetězového zásobníku nástrojů. Pravý zásobník nástrojů je umístěn vpravo od pracovního prostoru stroje a je oddělen krytem s automaticky otevíratelným krytem pro najetí pravého smykadla do místa automatické výměny nástroje. Levý zásobník nástrojů je umístěn vlevo od pracovního prostoru stroje a je oddělen krytem s automaticky otevíratelným krytem pro najetí levého smykadla do místa automatické výměny nástroje. Konstrukce všech nástrojových držáků je přizpůsobena jejich automatické výměně z obou zásobníků nástrojů do pravého a levého smykadla a naopak. Mechanismus pro upnutí či odepnutí nástrojových držáků je zabudován ve spodní části smykadla.

Nástroje HSK 100 se vkládají do pravého a levého zásobníku nástrojů ručně. Osazování obou zásobníků nástrojů probíhá přes ručně posuvné otevíratelné okno na čele ochranných krytů stroje před pravým a levým zásobníkem. V přední části pravého a levého zásobníku nástrojů je upevněna čtečka nástrojů Balluff. Ta odečítá a do strojového čipu zapisuje údaje o nástroji, jako např. jméno, rozměr, typ, životnost nástroje atd. Čtečka nástrojů určuje nakládací místo nástrojů.

Software nástrojového hospodářství pracuje autonomně a byla zde použita standardní výměna Siemens (opce Tool Management) a opce TDI Ident Connection pro práci s kódovanými nástroji. Taktéž byl aplikován požadavek zákazníka spočívající v nutnosti zajistit konverzi dat z čipu nástroje ukládané ve formátu z Sinumeric 840 C na data pro Sinumeric 840 D, a to z důvodu, že nástroje byly seřizovány na přístroji pořízeném společně se strojem s řídicím systémem Sinumeric 840 C. Opce TDI zajistila zákazníkovi možnost generovat nakládací a vykládací listy osazení zásobníku na základě aktivovaného technologického programu.

Produkty Siemens – standard ve výbavě

V současnosti používané řídicí systémy Sinumerik 840D pl (Power Line) spolu s pohony Simodrive představují standard elektrické výbavy obráběcích strojů z provenience Toshulin. Naproti tomu nová řada CNC 840D sl (Solution Line) spolu s novým systémem pohonů Sinamics je podle vedoucího elektrokonstrukce ing. Zbranka převratnou novinkou svého druhu. Firma se chystá tento nový řídicí systém v co nejkratší době nasadit na svých strojích.

Kombinace systémů Sinumerik Solution Line a pohonů Sinamics umožňuje decentrální a modulární řešení pro řízení obráběcího stroje. Pro základní komunikaci mezi jednotlivými jednotkami je použito standardně rozhraní Ethernet a Profibus, čímž jsou vytvořeny i obecné předpoklady pro různé síťové aplikace a nadstavby.

Sinumerik 840D sl je hardwarově kompaktní jednotka umístěná jako součást pohonů v rozvaděčové skříni. Tato jednotka kombinuje funkce CNC, HMI, funkce řízení pohonů ve vazbě a komunikační funkce. Mohou být připojeny až čtyři operátorské panely, a to až na vzdálenost 100 m. U tohoto řídicího systému lze také objednat nový pomocný ovládací panel HT2, který proti současně používanému BHG panelu kromě víceřádkového displeje uživatelům poskytuje ještě jednu řadu tlačítek navíc.

Pohony řady Sinamics včetně všech motorů a snímačů komunikují s CNC prostřednictvím nového rozhraní Drive Cliq. Tím jsou vylepšeny nejen možnosti diagnostiky pohonů, ale také se zvýšila odolnost proti rušení. Každé zařízení připojené na Drive Cliq si s sebou nese elektronickou informaci (štítek) o svých parametrech a datech, což zjednodušuje konfiguraci pohonů při uvádění do provozu. Kromě vlastních „funkčních dat“, která jsou umístěna v tomto elektronickém štítku, jsou zde i data logistická (objednací číslo, data o výrobě, …).

Z hlediska vybavenosti nechybí žádná z funkcí, na které jsme byli zvyklí u starší řady Power Line, jako např. dálková diagnostika, kompenzace mechanických nepřesností stroje včetně teplotních, bohatý makrojazyk pro dílenské programování, simulace obrábění, Easymask pro vytváření uživatelských obrazovek, PLC status, měřicí a obráběcí cykly, interpolace os , transformace souřadnic a další.

Z hlediska programování a obsluhy jsou systémy řady Solution Line koncipovány jako jeden CNC, ale konfigurovatelný prostřednictvím opcí do mnoha kombinací možností a funkcí. Právě jednotný vzhled a pro operátora přívětivá obsluha pracovních obrazovek mají být novým všeobecným standardem.

Jak dodává ing. Zbranek, byla vzhledem nejen k obsluze, ale také ochraně stroje věnována velká pozornost i bezpečnostním funkcím. Na tomto poli byly zdokonaleny bezpečnostní funkce „brake control“, hlídání bezpečné polohy „safe standstill“, bezpečné rychlosti „safe speed“ a hlídání dalších pomocných funkcí – „safe function“ (např. dopravníky třísek, ovládání ochranných krytů) se zvýšenou bezpečností proti samospuštění.

Hrdost pracovníků na stroje dodávané se značkou Toshulin a spokojenost zákazníků jsou aspekty, které chce vedení firmy udržet i do budoucna. K tomu výraznou měrou pomáhá i podpora subdodavatelů, k nimž mimo jiné patří také firma Siemens.

Prof. Dr. Ing. Jiří Marek

Toshulin, Siemens Automation & Drives –divize MC MT

Jiri.Marek@toshulin.cz

www.toshulin.cz