Prospekt_WU_506_Umbau_Zusammenfassung

Projekt Bericht Umbau
Umbauzusammenfassung WU 506
Umbau von der WIAP AG Ltd SA

Bild 1.
RBN Maschinen Umbau Nr. 1
Streckensteuerung auf CNC

Bild 2.
Compact Bohrmaschine
Umbau Nr.2 Streckensteuerung auf CNC

Bild 3.
Schweissmaschinen Umbau Nr.3
Mechanische Arbeiten

Bild 4.
CNC Drehmaschinen Umbau
Nr.4 von Sinumerik 810 auf 828

Bild 5.
Richtmaschinen Umbau Nr. 5

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort

Hier eine Übersicht von Projekten der WIAP aus den Jahren 2020 und 2021. Die WIAP hat in
früheren Jahren einige Maschinen umgebaut, auch einige Neumaschinen gebaut. Was aber
heute hier mit den neuen CNC Steuerungen möglich ist, übertrifft alles, was bis anhin
durchgeführt werden konnte. Hunderte Möglichkeiten und Erleichterungen dank der neuen
Technik der Elektronik, was das Leben der Anwender enorm beweglicher macht.

2. Beschreibung Umbau der Maschine 1 - RBN Rahmen Bohrmaschine

Bild 2.1
Am Hinterbalken der Maschine wurden 4
Ventile angebracht, dass die Schmierung pro
Gruppe einzelnangesteuert werden kann.

Bild 2.3
Seiten Schlitten links und rechts,
Schmierung von oben

Bild 2.4
Schmierung Bohrschlitten X- und Z- Achse

Externes Bedienpanel WIAP BP MEMV

Bild 2.5 A
links vorher

Bild 2.5 B
rechts Nachher

Das neue externe Steuerpanel kann alle 8 Achsen fahren mit Handrad und Inkrementen.
Alle Schrittmasse Einzeln oder mit Handrad fahren
Inkrement Anwahl 0.01,0.1 und 1mm
Plus Minus Richtungstasten Normal Vorschub verfahren

Steuerschrank rechte Seite

Bild 2.6
Unter dem Steuerschrank sind die 4
Achsmodule angeordnet, welche jeweils ein
Achsenpaar der 4 Gruppen ansteuert.

Steuerschrank rechte und linke Seite

Bild 2.7
In der linken Schrankhälfte sind 3
Frequenzumformer angebracht

1. Für die Bohrspindel
2. Für Fräsen oben, Fräsen links und Fräsen rechts
3. Für die Verstellung des Querbalkens, alle Drehzahlen können mit Einzelpotentiometer
verstellt werden für den Schrupp und Schlichtvorschub

Bild 2.8
Einzelpotentiometer für die Einstellung aller
Drehzahlen der Fräs- und Bohrspindeln.
Schrupp- und Schlichtgeschwindigkeit,
programmierbar über die CNC

Parameter Programmierung Fräsen seitlich rechts

Bild 2.9
Alle Bohr- und Fräseinheiten sind Suhner
Einheiten. Unten Bohren Übersetzung 2/1 4
poliger Motor macht 1400 Umdrehungen;
Spindel oben 2800 mit FU 80% = 50 Hz. Kann
auf 60 Hz erhöht werden mit % Schalter am
Panel

Bild 2.10
Alle Bohr- und Fräseinheiten sind Suhner
Einheiten.Oben Fräsen
Übersetzung 1/1,5 poliger Motor macht 1400
Umdrehungen Spindelunten —–
mit FU 80% = 50 Hz. Kann auf 60 Hz erhöht
werden mit % Schalter am Panel

Bild 2.11
Steuerpanel Sinumerik 828

3. Beschreibung Umbau der Maschine 2 Compact Bohrmaschine

Bild 3.1
Rahmen Bohrmaschine nach dem CNC
Umbau

Bild 3.2
Beginn des Umbaus. Alles wurde bereits
intern bei Wiap aufgebaut und getestet, erst
dann zum Kunden geliefert.

Bild 3.3
Alte Steuerung vor dem Umbau

Bild 3.4
Schaltschrank intern vor dem Umbau, vorher

Bild 3.5
CNC nach dem Umbau mit neuer Ware,
nachher

Bild 3.6
Neue CNC nach dem Umbau

Bild 3.7
Altes externes Panel vorher

Bild 3.8
Neues externes Bedien Panel nach dem
Umbau. Geschützt mit den aufrechten
Seitengriffen, wenn es mit den Knöpfen und
dem Handrad nach unten auf den Boden fällt.

Sicherheitssystem

Die Maschine hat in jeder zugänglichen Zone eine Horne und eine Stoppzone.

Bild 3.9
Anzeige auf der CNC-Steuerung, wenn eine
Gefahrenzone betreten wurde

Bohren vorne unten. Die erste Lichtschranke
löst einen Hornenton aus und warnt den
Bediener, dass er die Gefahrenzone betreten
hat. Barriere 2 stoppt das System sofort,
wenn es im automatischen Modus läuft.

Änderung der Schmierung

Bild 3.10
Die alte Schmierung funktionierte nicht mehr.
Die Schmierleitungen waren ebenfalls
gebrochen. Das Schmiersystem
hatte auch keine Überwachungsfunktionen.

Bild 3.11
Die neue Schmierpumpe mit 4-Liter-Tank und
Druckregelung sowie Füllstandanzeige an der
CNC-Steuerung. Diese Pumpe läuft 20
Sekunden lang. Wenn sich in der Zeit kein
Druck aufbaut, ist eine Leitung oder eine
Dosiereinheit nicht mehr in Ordnung und zeigt
einen Alarm auf der CNC an.

Bild 3.12
Bei der X-Spindel wurde die
Kugelumlaufmutter durch den Schmutz
blockiert. Dies musste abgebaut werden.

Bild 3.13
Die Kugelumlenkung war voller Späne.

Bild 3.14
So sah es in der Auslenkung aus. Aber die
Kugelumlaufmutter hatte noch viel mehr
Schmutz drin.

Bild 3.15
Unglaublich, welche Art von Schmutz sich
darin befand.

Bild 3.16
Die Mutter rechts ist die alte, die Mutter links ist
eine neue Mutter. Der Richtige hat nur einen
Lauf auf jedem zweiten Kurs.

Bild 3.17
Die Abdeckung des Schlittens ist etwas
spärlich. Einige Verbesserungen wurden
vorgenommen.

Bild 3.18
Steuerpanel WIAP, seitlich links Sinumerik 828
(2 Kanal 8 Achsen Maschine)

Bild 3.19
Steuer Panel Wiap, unter Sinumerik 828
Handbedienung

Steuerpanel WIAP der Sinumerik CNC

Bild 3.20
An dem Bedienpanel der CNC Steuerung sind
alle Schutzzonen mit Leuchtenversehen, so
dass, wenn Personen Zonen betreten und die
Anlage in einen Stoppgeht, sofort erkannt wird,
welche Zone den Alarm auslöste. Nur mit
Löschen des Alarms kann die Anlage wieder
gestartet werden.

Bild 3.21
Oben (blau markiert) die Anzeige, wenn eine
der 4 Schutzzonen betreten wurde. Unten (blau
markiert) Schutzzonen löschen/ rücksetzen.

CNC Steuerung SIEMENS SINUMERIK 828; 2 Kanallösung gemäss nachfolgender Beschreibung:

Panelbasierte kompakte CNC Steuerung
Technologie Drehen. CNC ausgelegt für 8 Achsen/ Spindeln
PLC S7-200 PLC
Das Bearbeitungsprogramm wird parametrisiert programmiert
Es gibt pro Werkstück ein CNC Programm, das Parameter für das jeweilige Werkstück enthält.
Die Parameter enthalten Werkstück Länge und Wege nach Parameter. Die restlichen Werte sind
immer identisch und sind in einem Haupt Unterprogramm, das bei jedem Durchlauf abgearbeitet wird.
Der ganze Programm Ablauf läuft über das WIAP parametrisierte System.

Die Maschine läuft in einem 2 Kanal Lösungssystem

Kanal 1
Fräsen oben, A und B Achse, Fräsen links und Fräsen rechts je 2 Achsen=Total Kanal 1, 6 Achsen

Kanal 2
Bohren unten X und Z Achsen

Beide Kanäle können Einzeln gestartet werden, wie eigene CNC Steuerungen

Beide Kanäle können auch Einzeln gestoppt werden, wie eigene CNC Steuerungen

Sinumerik CNC Steuerung 10,4 TFT Farbdisplay, vollwertige QWERTY Tastatur,
Kurzhubtasten, mit 16 Softkey schnell zu allen BedienmaskenEinfache Datenübertragung durch IP65 geschützte Frontschnittstelle
USB 2.0,RJ45,Etnernet , CF_Card
Näherungs Abstand Sensor für Displaysteuerung
Panel aus Magnesiumdruckguss
Bedienung mit Arbeitshandschuhen möglich
NV-RAM Speichertechnologie ohne Pufferbatterie
Lüfter und Festplattenloser Einbau

Fernbedien Gerät mit Start, Stop und Notstopp
HMI anstelle Poti für Drehzahlen und Werkz.
Amp. Anzeige
Bruch Kontrolle

4. Beschreibung Umbau der Maschine3 Schweissmaschine

Bild 4.1
Vorhandene Schweissrahmen Vorrichtung
Lehre umbauen auf mehr Werkstücke Von
WIAP Konstruktion, Herstellung und Anbau.
Diese Vorrichtung ist gebaut, dass ein Roboter
alle Schweissarbeiten automatisch
Mannlos/ Mannarm ausführt.

Bild 4.2
Flacheisen Abstützung mit Magnet, dass der
Roboter dann schweissen kann

Das ganze Projekt beinhaltet einige Änderungen

Spezial Fräsvorrichtung konstruieren und bauen, um 4 neue Nuten zu fräsen. 15 tief, 40
breit.Dazu bauen wir einen neuen kleinen Längs/Quer und Senk Schlitten mit einem
Frässpindelstock aufgebaut, dass wir an allen Störkonturen vorbei kommen.
Wirverbindendiesen dann mit einem kleinen Spindelstock und bauen einen neun Motor an
mit genug kW, um genug Drehmoment zu erreichen für das Fräsen.

Konstruktion, Material und Arbeit. Die ganze Maschine/Vorrichtung

Aufbau / allfällige kleine Anpassungen und Fräsen an der Schweisslehre rechnen wir ca. mit
bis zu zwei Arbeitstagen.

2 Magnet Laschen 41,2 hoch

5 St. Magnet Klötze

2 Stütz Belche Halter einmal 125 mm nach links und einmal 125 mm nach rechts verschieben

3 St. Support Bedien Hebel, links, rechts und Mitte verstiften, demontieren

Fräsen und Schlitzen mit Stiftlöcher machen und 5 mm Erhöhung für Schlitz

Streben Anschlag, 2 Magnet pro Flacheisen, Konstruktion und Herstellung Total 6 Streben
unten, 12 Magnethalter

Bild 4.3
Diese Flacheisen müssen im mm genau für die
Roboterschweissung eingelegt werden.

Bild 4.4
Dieser Niederhalter musste dazwischen gebaut
werden, dass der Rahmen, wenn man vorne
ohne Klemmung schweissen will, dem
Operateur nicht an den Kopf hüpft.

Bild 4.5
16 solche Halterungen an Orten anbringen,
dass alle anderen Rahmen nicht stört.

Bild 4.6
Vorbereitung für die Roboter

Bild 4.7
Eine Fräsung 15 mm tief und 40 breit musste
im Zehntel mm genau an 4 Holme eingefräst
werden. Um die Vorrichtung nicht zerlegen zu
müssen, hat die WIAP eine Fräsvorrichtung
konstruiert, um sie an die Vorrichtung
anzubauen und die Fräsung zu machen

Bild 4.8
Fräsvorrichtung, Transport zu Frässtelle

Bild 4.9
Fräsvorrichtung für die Nutenfräsung

Bild 4.10
Eine Klemmung, wie beim MEMV Verfahren,
robust und gut mit M24 befestigt

Bild 4.11
Die Fräsvorrichtung Spindelstock von einer
Drehmaschine und einem eigenen Vorschub
Motor

5. Beschreibung Umbau der Maschine 4 - CNC Drehmaschine

Bild 5.1
Storebro STB 4000 CNC Drehmaschine bei
Schweizer Kunden im Kanton Bern wird auf
neue Sinumerik umgebaut. CNC 810T weg,
neue Sinumerik

Bild 5.2
Neue Sinumerik CNC

Bild 5.3
Da die CNC länger ist als die alte, musste auch
Schräge nach vorne gemacht werden, was
aber den Bedien Komfort auch verbessert.

Bild 5.4
Der Umbau geht sehr schnell

CNC-Steuerung SIEMENS SINUMERIK; Kann auch als Zwei
Kanal-Lösung gemäss nachfolgender Beschreibung:

Panelbasierte kompakte CNC-Steuerung.
Technologie Drehen. CNC ausgelegt für 8 Achsen/Spindeln.
PLC S7-200 PLC.
Das Bearbeitungsprogramm wird auf Wunsch auch parametrisiertprogrammiert.
Es gibt pro Werkstück ein CNC-Programm, das Parameter für das jeweilige Werkstück enthält.
Die Parameter enthalten Werkstück-Länge und -Wege nach Parameter. Die restlichen Werte
sind immer identisch und in einem Haupt-Unterprogramm enthalten, das bei jedem Durchlauf
abgearbeitet wird.

Der ganze Programm-Ablauf läuft über das WIAP parametrisierte System.
Die Maschine läuft in einem Zwei-Kanal-Lösungssystem.
Sinumerik CNC-Steuerung, 10,4-TFT-Farbdisplay, vollwertige QWERTY-Tastatur,
Kurzhubtasten, mit 16 Softkeys schnell zu allen Bedienmasken
Einfache Datenübertragung durch IP65-geschützte Frontschnittstelle
USB 2.0, RJ45, Ethernet, CF_Card
Näherungsabstand-Sensor für Displaysteuerung
Panel aus Magnesiumdruckguss
Bedienung mit Arbeitshandschuhen möglich
NV-RAM-Speichertechnologie ohne Pufferbatterie
Lüfter und festplattenloser Einba

6. Beschreibung Umbau der Richtmaschine Nr. 5

Bild 6.1
Ansicht der Richtmaschine während der
Inbetriebnahme

Die Maschine richtet Hydraulisch oben und
unten mit je 3 Richtzylinder über Servoventile
die Gestelle. Dann hat sie noch ein Vertikal
Richtsystem eingebunden, das die dünnen
Querstreben richten muss.

Bild 6.2
Inbetriebnahme des neuen
Steuerungssystems

Bild 6.3
Die Maschine ist hoch, die Werkstücke
werden stehend bearbeitet

Bild 6.4
Die Werkstücke werden unten und oben
gerichtet, hier die Sicht von oben

Bild 6.5
Der Richtplatz oben mit einem Joystick und
einem Steuerpanel

Bild 6.6
Jim Widmer links und Sven Widmer rechts,
nach dem Umbau

Schmierung

Eine automatische Schmierung verhindert, dass die Operateure regelmässig schmieren müssen.
Bis der Öltank leer ist, geht alles von selbst, dann wenn kein Öl mehr, gibt es Alarm.

Bild 6.7
Schmierpumpe mit Ölniveau Kontrolle und
Alarm, wenn kein Öl vorhanden ist

Bild 6.8
Pro Spindelmutter ist eine Dosiereinheit
angebracht, welche beim Erreichen von 15
Bar ein Tropfen Öl an die Spindel durchlässt.

Bild 6.9
Für Trapezspindel ist eine Fettschmierung
manchmal etwas schwergängiger. Vor allem,
wenn Staub belastete Luft vorhanden ist. Es
dauerte einige Zeit, bis das Fett, das auch
hart wurde, mit dem Schmutz vermischt aus
der Mutter rausgereinigt wurde. Anfangs war
die Spindel heiss nach ein wenig Auf- und
Abfahren,Reinigen und Nachschmieren, dann
war es ok.

Absolutes Messystem

Die alte Nockensteuerung war nicht mehr ausbaubar. Mit dem neuen System können viele weitere
Positionen angefahren werden. Das zweiteilige Zahnrad auf der Trapezspindel mit einem
Klemmsystem ermöglichte eine Montage ohne Demontage der Spindel. Der Absolut Geber verliert
die Position nie. Benötigt auch kein Referenzpunkt anfahren.

Bild 6.10
Absolut Geber Anbau mit zweiteiligem
Zahnrad, das ohne Spindeldemontage
angebaut werden kann. Ein zweiter
Referenzring war nötig, dass das Zahnrad
auch nach der Trennung im Hundertstel mm
auf der richtigen Lage ist. So stimmt auch der
Rundlauf.

Bild 6.11
3 untere solche Richtzylinder sind für die
Geradheit der Werkstücke zuständig

Bild 6.12
3 obere solche Richtzylinder sind für die
Geradheit der Werkstücke zuständig

Bild 6.13
Das ist die Ansteuerung für die vertikale
Richtvorrichtung

Bild 6.14
Da die Querstrebe dünner sind, muss diese
sehr fein reguliert werden können.

Bild 6.15
Der alte Elektroschrank haben wir entfernt. Es
war einfacher, den neuen im Hause WIAP
vorzubereiten.

Bild 6.16
Einbau der neuen SPS und des ganzen
Elektrischen Teils. Die SPS Steuerung hat 10
analoge Ein- und Ausgänge

Bild 6.17
Fertiger Elektroschrank

Bild 6.18
Obwohl die Bestellung einige Wochen Vorlauf
hatte, hat Siemens durch die Lieferengpässe
ev. jetzt in der Corona Krise ein paar
Komponenten erst Lieferverfügbarkeiten,
Wochen nachdem wir hätten liefern müssen.
Dank der Flexiblitiät eines Siemens
Mitarbeiters konnte die Lieferung mit
vorhandener Warezusammengestellt werden,
dass kein Lieferverzug nötig war.

Bild 6.19
Das neue HMI ermöglicht für den Operateur
beliebige Bauteil Arten anzutippen. Es gibt 2
Seiten für die Eingabe von diversen Bauteil
Typen.

Bild 6.20
Auf einer Einricht Unterseite können die
Geschwindigkeit diverser Regulierungennoch
individuell eingestellt werden.Richtzylinder
Oben, Richtzylinder Unten und Richtzylinder
Vertikal. Auch die Berechnungsformel des
Proportional Ventils kann verstellt werden.
Diese Seite ist nur bei der Inbetriebnahme
hilfreich, sonst kann sie unverändert bleiben.

Bild 6.21
Noch eineweitere Unterseite für Einstellungen

7. Schlusswort

Umbaudauer 3 Wochen für die RBN Maschine Nr. 1. 2 Wochen für die Compact Maschine Nr. 2. Die Schweisslehre wurde an den Freitagen innert 3 Monaten und die Richtmaschine innert 2 Wochen im Sommer 2021 umgebaut.

Spannende Projekte, neue Aufträge haben wir wieder erhalten.

Erstellung: SW_JW_IW_hpw 0505

Projekt Bericht Umbau Umbauzusammenfassung WU 506 Umbau von der WIAP AG Ltd SA