Mit 35 Mitarbeitern fertigt Wolf Maschinenbau Rund- und Lineartaktmaschinen inklusive passender Peripheriegeräte. Anwender erhalten kompakte, flexible und hochgenaue Maschinen, mit denen sie metallische Ring- und Stangenmaterialien, Drehteile, Rohre oder auch Fließpressteile bearbeiten können. „Unser Leistungsspektrum umfasst die Entwicklung, Konstruktion, Herstellung, den Vertrieb und die Wartung dieser kundenspezifischen Automatisierungslösungen“, beschreibt Andreas Weber, technischer Leiter bei Wolf Maschinenbau. „Der Trend zur Individualisierung spielt uns als Sondermaschinenbauer natürlich besonders in die Karten.“ Das zeigt sich etwa in der Teller-Schalttisch-Maschine Wolf TSM 280, einer flexiblen Produktionseinheit für komplexe Fertigungsprozesse. Der Schaltteller taktet von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation, an denen die stehenden, nicht rotierenden Werkstücke gleichzeitig mit angetriebenen Werkzeugen bearbeitet werden. Der modulare Aufbau ermöglicht eine individuelle Prozessgestaltung. „Die Maschine lässt sich schnell rüsten und ist beim Werkzeugwechsel gut zugänglich“, verspricht Weber. „Damit können Anwender auf ein und derselben Maschine ganz unterschiedliche Bauteile fertigen.“ Zentrales Element ist der in der Mitte senkrecht angeordnete Spannteller mit acht oder 16 hydraulisch betätigten Werkstückaufnahmen.
Hybride Antriebstechnik spart Platz
Die neue Maschinengeneration der Wolf TSM 280 sollte komplett auf die Antriebstechnik von AMK umgestellt werden. Denn in der Vorgängerversion befand sich die komplette Antriebs- und Steuerungstechnik in einem Schaltschrank. Das erhöhte die Installationskosten und den -aufwand, beanspruchte viel Platz, und je nach Komplexität der Maschine waren sogar zwei Schaltschränke erforderlich. Eine Anpassung an individuelle Bedürfnisse war schwierig zu realisieren.
„Genau dafür liefern wir unsere hybride Antriebstechnik“, sagt Fabian Georg von AMK, der Wolf Maschinenbau betreut. „Das ist die Kombination aus zentraler und dezentraler Antriebstechnik.“ Dabei ist ein Teil der Antriebskomponenten im Schaltschrank verbaut, der andere Teil befindet sich dezentral in der Maschine. Für die Bewegungen der Achsen kommen die hochpoligen Synchron-Servomotoren der DT-Serie zum Einsatz. Diese sind auf hohe Drehmomente ausgelegt und haben hohe Eigenträgheitsmomente. Die Motoren können auch größere Lasten ohne Getriebe als Direktantrieb hochdynamisch beschleunigen und so die Leistungsfähigkeit der Maschine steigern. Dazu kommt mit dem IHXT3 ein Synchronservomotor mit integriertem Wechselrichter. Dieser eignet sich für geringen Platzbedarf. Er ist mit einem Hybridkabel ausgestattet, das gleichermaßen Leistung, STO, 24V sowie die Kommunikationsdaten überträgt und im Daisy-Chain-Verfahren alle angeschlossenen ihXT3-Komponenten verbindet. Das reduziert den Installationsaufwand deutlich. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
„Die zentrale Antriebstechnik in der Maschine ist das KE/KW-System, das aus zwei Komponenten besteht“, sagt Georg. „Die Kompakteinspeisung KE erzeugt die Zwischenkreisspannung und versorgt die Kompaktwechselrichter KW mit Leistung.“ Dabei vereinfacht der Hybridverteiler KHY die Zusammenführung verschiedener Signale und Versorgungsspannungen aus der zentralen Antriebsebene. Er dient als intelligente Schnittstelle zwischen der zentralen zur dezentralen Antriebswelt. Die Echtzeit-Kommunikation erfolgt ebenfalls über die intelligente Schnittstelle des Hybridverteilers.
Zusätzlich überwacht der KHY den Zwischenkreisstrom und den dezentralen Antriebsstrang über einen I²t-Zähler. Sein Abschaltverhalten lässt sich individuell konfigurieren. Der KHY ist nach dem Daisy-Chain-Verfahren mit den Synchronservomotoren mit integrierten Wechselrichtern IHXT verkabelt. „Wir können damit deutlich kompakter bauen. Kommen mehr anzusteuernde Achsen dazu, ist auch kein zweiter Schaltschrank nötig“, erläutert Georg. „Wir haben zudem die Hauptachse der Maschine komplett neu konstruiert.“ Verbaut ist nun ein kompaktes Winkelplanetengetriebe statt – wie vorher – ein mechanisch aufwändigeres Kegelstirnradgetriebe.
Partner für die perfekte Steuerung
Für die komplexe Steuerung ihrer Maschinen setzt Wolf Maschinenbau auf die Expertise von SM Motion Control – Hersteller von Steuerungstechnik und Systemintegrator. „Bei der TSM 280 setzen wir unsere Steuerung SMMX.TP15HD mit einem integrierten 15″-Farbtouch-Panel ein“, berichtet Markus Grimm, Mitglied der Geschäftsleitung von SM Motion Control: „Die Steuerungsfamilie basiert auf einem RT Linux-Betriebssystem mit harten Echtzeiteigenschaften, in das wir die offene Automatisierungsplattform Codesys V3 und unseren eigenen CNC-Kern integriert haben.“ Diese Kombination bietet klare Vorteile: So wird auf der einen Seite mit der gängigsten offenen Automatisierungs-Plattform Codesys die SPS-Funktionalität und die Visualisierung umgesetzt. Auf der anderen Seite bietet SM Motion Control mit seinem CNC-Kern die Möglichkeit, neben dem bereits vorhandenen Befehlsumfang (DIN66025), auch kundenspezifische Sonderbefehle zu integrieren, die die Maschinen optimieren oder die Programmierung erleichtern. Durch die Verschmelzung von CNC-Kern und Codesys entsteht ein gemeinsamer Variablenraum von SPS, CNC und Visualisierung. Dadurch lassen sich alle drei Funktionen einfach und direkt miteinander verknüpfen. Wolf Maschinenbau hatte die Anforderung, jede der bis zu 16 Stationen Ihrer TSM 280 flexibel über CNC-Funktionen anzusteuern. Grimm: „Wir haben die Stationen mit konfigurierbaren Funktionseinheiten ausgestattet, den sogenannten CNC-Units – mit eigenem Programmiereditor, Hand- und Automatikbetrieb sowie Programm- und Rezeptverwaltung.“ Früher waren dafür 16 einzelne Steuerungen erforderlich. Die Units lassen sich je nach Ausstattung frei konfigurieren. Mit seinem Team konnte Grimm auch alle optionalen Funktionen wie Web-Visualisierung oder OPC-UA-Kommunikation in einem Gerät unterbringen. Dazu trägt die enorme Leistungsfähigkeit des verwendeten Quad-Core-1,6GHz-Prozessors bei. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Entwicklung in Rekordzeit
„Als uns Wolf Maschinenbau damals anrief, haben wir uns natürlich sehr gefreut“, erinnert sich Grimm. Doch dann kam ein kleiner Schreck, als er nach dem Zeitrahmen fragte: Die erste Maschine sollte schon auf der EMO im September gezeigt werden. „Es war bereits Juni – nur noch wenige Wochen bis zur Messe“, sagt Grimm. Aber gemeinsam mit AMK konnten sie das Projekt erfolgreich umsetzen. „Die Maschine war noch nicht verkaufsbereit, aber sie lief“, ist Georg zufrieden. „Das war schon sensationell – wir haben eine komplett neue Antriebs- und eine komplett neue Steuerungstechnik für eine so hochgradig komplexe Maschine realisiert, die bis zu 34 Achsen auf einer Standfläche von nur knapp 2,5m² bewegen kann.“
