Projekte

Die Maschine

Marke: Wanderer
Type: Alpha 400
Baujahr: 1992

Projekt

Das 4-Achsbearbeitungszentrum verfügt über einen Horizontal/Vertikal-Schwenkkopf und über ein 60-fach Werkzeugmagazin mit Portalroboter.

Die Maschine kann in Horziontal- sowie in Vertikal-Stellung das Werkzeug wechseln und ist somit ein sehr effizientes und leistungsstarkes Bearbeitungszentrum für die hochautomatisierte Metallverarbeitung.

Die B-Achse (Paletten-Drehtisch) verfügt über eine hydraulische Klemmung und ist mit einem Heidenhain Encoder ausgestattet. Durch eine von uns entwickelte Interpolator Einheit, kann die Auflösung der B-Achse auf von 3.6 auf 1.125 Grad Sekunden verbessert werden (16-fache Interpolation).

Zur Steuerung des Werkzeugwechsler und der Achsbewegungen (CNC) wird eine linuxbasierte CNC Steuerung genutzt (LinuxCNC).

Der Werkzeugwechsler sowie alle anderen Abläufe wurden in C bzw. C++ programmiert.

Mechanische Aufbereitung:

Bei der ersten Inbetriebnahme der Maschine fiel auf, dass die Hauptspindel äußerst laut ist.

Daraufhin wurde der Spindelkopf demontiert und auf einen Lagerschaden geprüft. Der Zustand war dem Alter entsprechend und daher wurden die Lager getauscht.

Die Ursache im lauten Spindellauf lag aber im Getriebe. Selbst der starke Scheibenwischer-Getriebemotor konnte das Getriebe nicht mehr in die niedrige Stellung bringen.

Daher wurde der Getriebemotor in seine Einzelteile zerlegt (am Getriebe), damit die angeschraubten Komponenten vom Getriebe entfernt werden konnten.

Die Demontage des Getriebe war sehr zeitaufwändig und kraftraubend. Mit vereinten Kräften konnte aber das Getriebe ausgebaut und schlussendlich in seine Einzelteile zerlegt werden.

Die Fehlerursache war schnell bekannt. Beim Öffnen des Getriebes fielen uns bereits die kaputten Käfige der Lager entgegen. Der Getriebekasten war mit einer schlammigen und rostigen zähflüssigen Substanz überzogen. Die Zahnräder trugen aber keinen merkbaren Schaden. Lediglich eine Achse, welches das mittlere verstellbare Zahnrad trug, war an der Lagerstelle abgenutzt.

Die Lager und Dichtungen sind alle noch verfügbar und wurden bestellt. Alles eingebaut, abgedichtet und am Boden eine Tage im Nasslauf getestet ging es dann wieder rein in die Maschine.

Wenig später erfolgte eine Trockeneisreinigung. Dabei wurde die Maschine vom groben und feinen Dreck befreit. Selbst Kabel und Schläuche können dabei äußerst gründlich und ohne Beschädigung gereinigt werden.

Nach der Reinigung wurde der Werkzeugwechsler überholt. 2 Spannzangen der Werkzeuggreifereinheit waren schon bei Ankunft der Maschine beschädigt. Diese sind ein sehr empfindlicher Punkt und gehen oft kaputt.

Daher haben wir diese sogleich nachkonstruiert und aus einem hochfesten legierten Stahl gefräst.

Nach den ersten gröberen Reparaturen funktionierte der Werkzeugwechsler einigermaßen. Die Pneumatik musste noch repariert werden. Da zum Zeitpunkt der Reparatur ein Lieferengpass bei den Herstellern bestand, musste ein wenig improvisiert werde.

Der Werkzeuggreifer wird über 4 getrennte 3/2-Wege Ventile angesteuert. 2 von diesen Ventilen ware undicht, Da die Werkstückladeluke die selben Ventile verwendete, konnten 2 funktionstüchtige davon genutzt werden um die Ventil-Insel des Werkzeuggreifers zu reparieren.

Die Werkstückladeluke bekam stattdessen eine neue Ventilinsel von SMC.

Mit der reparierten dichten Pneumatik konnte erstmals der gesamte Werkzeugwechselablauf getestet werden.

Unglücklicherweise trat nach dem erneuten Einbau des Hauptspindelmotors ein starkes schwanken der Y-Position auf.

Die Vermutung lag auf den noch nicht montierten Luftleitblechen des Motors. Wir mussten daraufhin den Motor nochmal ausbauen und die Bleche montieren.

Leider war dies nicht der Grund für die hochfrequenten Störungen. Die Ursache war eine falsch montierte Schirmungsleitung. Diese wurde mit der Erdung des Motors verbunden und verursachte starke Störungen im unteren Drehzahlbereich.

Nachdem das Problem beseitigt war, regelte die Achse wieder im µm-Bereich.

Der Werkzeugwechselablauf funktionierte sodann und es konnte wieder zur Mechanik gewechselt werden.

Da Aufgrund des langen Stillstands fast alle Hydraulikleitungen eingerostet waren, mussten auch alle Gleitleisten der Achsen ausgebaut und gereinigt werden.

Dies ist ein sehr aufwändiger Prozess, da nicht alle Gleitleisten zugleich entfernt werden dürfen und die Kinematik bzw. die Genauigkeit der Maschine von der Einstellung der Gleitleisten abhängig ist.

Nach dem demontieren und erneuten montieren einer Gleitleiste muss die gesamte Maschinenkinematik neu eingestellt und vermessen werden.

stay tuned – next Lockdown is coming