Wanderer 400 LinuxCNC Retrofit

Projektübersicht

Für eine Wanderer 400 wurde ein vollständiges Retrofit umgesetzt. Ziel war die Modernisierung eines leistungsfähigen 4-Achs Bearbeitungszentrums (BAZ) mit:

• Schwenkkopf

• 100-fach Werkzeugwechsler mit Regalsystem

• Palettenwechsler

• umfangreicher Peripherie

Die mechanische Substanz der Maschine blieb erhalten, während Steuerung, Antriebstechnik und Bedienung auf den neuesten Stand gebracht wurden.

Reverse Engineering der Bosch-Peripherie

Ein zentraler Bestandteil des Projekts war das Reengineering der Bosch EA Baugruppe.

• Analyse und Dokumentation der bestehenden Schnittstellen

• Entwicklung einer eigenen Gateway-Platine auf Basis eines STM32 Mikrocontrollers

• Kommunikation über USB bzw. RS485

• Ansteuerung sämtlicher Ein- und Ausgänge über LinuxCNC

Damit konnte die komplette Maschinenperipherie ohne aufwendige Neuverkabelung weiterverwendet werden.

Antriebstechnik mit MESA FPGA-Hardware

Die Achsansteuerung erfolgt über MESA Motion Control Karten:

• FPGA-basierte Signalverarbeitung

• 10 MHz Aktualisierungsrate

• Präzise Generierung der Analog-Sollwerte

• Hochauflösende Encoder-Auswertung

• PCI-Schnittstelle für Standard-Industrie-PCs

Das PC-Mainboard wurde zusammen mit der MESA-Karte auf einem Einschubblech montiert und kann direkt anstelle der ursprünglichen PLC-CPU eingesetzt werden.
Das Ergebnis: minimaler Umbauaufwand bei maximaler Leistungsfähigkeit.

Interface-Platine für schnellen Einbau

Um die Retrofitzeit weiter zu reduzieren, wurde eine zusätzliche Adapter-Platine entwickelt:

• Weiterverwendung der vorhandenen DSUB- und Phoenix-Steckverbinder

• Keine Neuverkabelung notwendig

• Plug-and-Play Integration der neuen Steuerung

• Ideal für Serien-Retrofits dieses Maschinentyps

Neues Bedienkonzept

Das ursprüngliche Steuerpult wurde vollständig ersetzt durch:

• Mobiles Bedienpult

• Funk-Handbediengerät mit:

  • Handrad (MPG)

  • LCD-Anzeige

• Komfortable Einrichtung und manuelle Bedienung direkt an der Maschine

Die LinuxCNC-Oberfläche wurde speziell auf die Anforderungen der Wanderer 400 angepasst.

3D-Maschinenvisualisierung & virtuelle Prozesse

Für maximale Transparenz im Betrieb wurde eine individuelle Maschinenvisualisierung entwickelt:

• Anzeige von 3D-Modellen für Werkzeuge und Werkstücke

• Virtuelle Darstellung von:

  • Werkzeugwechsel

  • Magazinbewegungen

  • Maschinenzuständen

• Vollständiger Überblick über alle Abläufe – auch bei eingeschränkter Sicht, z. B. durch Kühlnebel

Erweiterte Sicherheit: Kollisionsüberwachung

Als zusätzliche Funktion wurde eine softwarebasierte Kollisionsüberwachung integriert:

• Überwachung der Achsbewegungen in Echtzeit

• Schutz vor Kollisionen mit:

  • Werkstücken

  • Spannmitteln

  • Maschinenkomponenten

• Erhöhte Prozesssicherheit und reduzierte Stillstandszeiten

Ergebnis

• Deutlich verlängerte Lebensdauer der Maschine

• Moderne, offene Steuerungsplattform (LinuxCNC)

• Minimale Umbauzeit durch Nutzung bestehender Schnittstellen

• Hohe Performance dank FPGA-basierter Motion Control

• Verbesserte Bedienbarkeit und Prozesssicherheit

Ihr Vorteil

Die Retrofit GmbH bietet maßgeschneiderte Modernisierungslösungen für Werkzeugmaschinen – von der Schnittstellenanalyse über Hardwareentwicklung bis zur vollständigen Inbetriebnahme.

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