Kollisionen unterscheiden

Steuerungen ✂ Zahlreiche Neuheiten rund um die Steuerung ›iTNC 530‹ hat Heidenhain angekündigt. Dazu zählen neue Funktionen zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit. Ein Highlight besonderer Art für Maschinenhersteller und für den Facharbeiter bietet dabei die dynamische Arbeitsraum-Überwachung ›DCM‹.

08. August 2005

Der Vorteil und die Notwendigkeit einer Arbeitsraum-Überwachungsfunktion liegen auf der Hand. Moderne Bearbeitungszentren ermöglichen immer höhere Beschleunigungen und Verfahrgeschwindigkeiten. Bei Eilgängen von z. B. 60 m/min verfährt die Achse in einer Sekunde um 1 m! Selbst ein reaktionsschneller Facharbeiter kann eine drohende Kollision durch Drücken des Not-Aus-Knopfes kaum verhindern. Zudem sind die Achsbewegungen bei der Fertigung von komplexen Formenbauteilen, die fünfachsig bearbeitet werden, kaum vorhersehbar. Die dazu notwendigen NC-Programme wurden meist aus CAM-Systemen generiert, die zwar die Kollision von Werkzeug bzw. Werkzeugaufnahme und dem Werkstück vermeiden, aber im Arbeitsraum befindliche Maschinenkomponenten unberücksichtigt lassen.

Dynamische Überwachung des Arbeitsraums entlastet

Auch mit einer externen Maschinen-Simulation kann man nicht sicher sein, dass die Verhältnisse an der Maschine (z. B. die Aufspann-Position) genau so sind wie sie simuliert wurden. Eine Kollision wird im ungünstigsten Fall erst erkannt, wenn das Teil auf der Maschine bearbeitet wird.

In diesen Fällen entlastet die dynamische Arbeitsraum-Überwachung der iTNC 530 den Facharbeiter. Bei drohender Kollision unterbricht die Steuerung die Bearbeitung und schafft somit eine erhöhte Sicherheit für Bediener und Maschine. Maschinenschäden und dadurch entstehende teure Stillstandszeiten können also vermieden werden.

Die entscheidenden Vorteile der Arbeitsraum-Überwachung lassen sich nicht nur im Automatik-Betrieb der iTNC nutzen, also während dem Abarbeiten eines NC-Programms im Programmlauf-Satzfolge-Betrieb. Die Überwachung ist auch in den manuellen Betriebsarten möglich: Die iTNC 530 erkennt, wenn der Maschinenbediener Beispielsweise beim Einrichten eines Werkstücks mit einem Bauteil im Arbeitsraum auf ›Kollisionskurs‹ ist. Die Achsbewegung wird mit einer Warn- bzw. Fehlermeldung gestoppt.

Drei Warnstufen

Um den Maschinenbediener in seiner Arbeit nicht allzu sehr einzuschränken, gibt es drei Warnstufen: Vorwarnung, Warnung und Fehler ? abhängig von der Entfernung zweier Bauteile zueinander. Selbstverständlich zeigt die iTNC 530 dem Bediener an, welche Maschinenkomponenten auf Kollisionskurs sind.

Damit diese komfortable Arbeitsraum-Überwachung auch genutzt werden kann, muss der Maschinenhersteller für alle Komponenten die Geometriedaten und die Kinematik in die Steuerung ablegen. Kollisionen bestimmter Körper können aufgrund der Maschinenkonstruktion vorab ausgeschlossen werden ? das spart Rechenleistung. Eine Kollision muss aber DCM zulassen: Die Kollision des Werkzeugs mit dem Werkstück! Denn man möchte schließlich ein Werkstück bearbeiten.

Funktionen für noch mehr Anwenderfreundlichkeit

Neben den zahlreichen neuen Erweiterungen für die im letzten Jahr eingeführte neue Betriebsart smarT.NC gilt es unter den neuen weiteren Benutzerorientierten TNC-Funktionen eine besonders hervorzuheben: den DXF-Import.

Dazu liest man über das Netzwerk oder den USB-Stick die gewünschte DXF-Datei in die iTNC ein und kann diese anschließend wie ein NC-Programm über die Dateiverwaltung öffnen. Layer, also unterschiedliche Zeichnungsebenen, die innerhalb einer DXF-Datei enthalten sein können, kann man per Mouse-Klick ein- bzw. ausblenden. So entledigt sich der Facharbeiter aller bei der Konturauswahl überflüssigen Informationen. Sind nun dem Konstrukteur fälschlicherweise Teile eines Konturzugs auf unterschiedliche Layer gerutscht, ist dies am Bildschirm der iTNC sofort ersichtlich. Trotzdem kann der Facharbeiter an der iTNC einen solchen ›gesplitteten‹ Konturzug selektieren.

Komfortable Definition des Bezugspunkts

Besonders komfortabel wird es, wenn es um die Definition des Werkstück-Bezugspunktes geht. Der Zeichnungs-Nullpunkt der DXF-Datei liegt nicht immer so, dass man diesen direkt als Werkstück-Bezugspunkt verwenden kann ? insbesondere wenn die Zeichnung mehrere Ansichten enthält. Die iTNC stellt dem Facharbeiter daher eine Funktion zur Verfügung, mit der sich der Zeichnungs-Nullpunkt durch einfaches Anklicken eines Elementes an eine sinnvolle Stelle verschieben lässt. Auch wenn sich mehrere Schnittpunkte zwischen Elementen ergeben (z. B. beim Schnitt Gerade-Kreis), lässt einen die iTNC nicht im Stich: per Mouse-Klick entscheidet der Facharbeiter, welcher Schnittpunkt verwendet werden soll.

Die Kontur-Auswahl per Mausklick

Zur Konturauswahl wird ein beliebiges Element des Konturzugs selektiert. Sobald das zweite anschließende Element ausgewählt ist, kennt die iTNC den Umlaufsinn und startet mit der automatischen Konturerkennung. Dabei selektiert die iTNC automatisch alle eindeutig erkennbaren Konturelemente, bis die Kontur geschlossen ist oder verzweigt. Eine leistungsstarke Zoom-Funktion (Datei dxf_zoom.bmp) und verschiedene Einstellmöglichkeiten (Datei dxf_settings.bmp) ergänzen die Funktionalität des DXF-Konverters. Alles in allem eine runde Sache, die die Einsatzmöglichkeit der iTNC weiter vergrößert!

Kompakte Bahnsteuerung

Die TNC 320 von Heidenhain ist nicht nur das Nachfolge-Modell der bekannten TNC 310, die sich als kompakte Bahnsteuerung seit über zehn Jahren in der Praxis bewährt hat. Die neue Steuerung hat sich bezüglich Tastatur, Bildschirm und moderner Technik näher an der oberen Klasse der Heidenhain-Bahnsteuerungen orientiert. So findet sich der Facharbeiter, der die TNC-400er-Baureihe und die iTNC 530 kennt, sehr schnell auch an der TNC 320 zurecht. Die Gestaltung und Auslegung der Tastatur ist bis auf die fehlende Alpha-Tastatur die gleiche wie bei den ›Großen‹.

Auch der große 15-Zoll-TFTFlachbildschirm orientiert sich an der iTNC 530. So bietet damit auch die neue TNC 320 beim Bedienen und Programmieren zwei Softkey-Leisten, deren waagrechte direkt unterhalb des Bildschirms angeordnete Tasten primär für das Programmieren der Steuerung vorgesehen sind. Die vertikal angeordnete Softkey-Tasten-Reihe ist für Funktionen, die der Hersteller für Maschinenfunktionen belegen kann, reserviert.

Aufwändige Simulationen zügig bearbeiten

Die TNC 320 besticht durch ihr kompaktes Design. Unmittelbar hinter dem großen, übersichtlichen 15-Zoll-TFT-Flachbildschirm mit XGA-Auflösung (1024x768 Pixel) und der TNC-Tastatur verbirgt sich der Hauptrechner MC 320. Die TNC 320 ist mit einem leistungsfähigen Intel Prozessor mit 400 MHz Taktfrequenz ausgestattet. Zusätzlich sorgen 256 MByte Arbeitsspeicher dafür, dass auch aufwändige grafische Simulationen zügig abgearbeitet werden. Alle Komponenten sind in einer Einheit untergebracht. Zum Speichern der NC- und PLC-Programme kommt bei der TNC 320 erstmals eine CompactFlash-Speicherkarte als Datenträger zum Einsatz. Die Speicherkarte ist unempfindlich gegen mechanische Erschütterungen, und bietet dadurch optimale Sicherheit für die Ablage Ihrer Programme. Die TNC 320 eignet sich als Steuerung für den Anbau an einfachen Dreiachs-Maschinen, an Bohrwerken oder für das Retrofitting.

Erschienen in Ausgabe: 05/2005