Attualmente, stiamo modernizzando un Gildemeister NEF 320, originariamente dotato di un controllo Heidenhain CNC Pilot 3110. La macchina è meccanicamente impressionante grazie alle sue ottime condizioni – un candidato ideale per un retrofit economico anziché un nuovo acquisto costoso.
Situazione iniziale e sfide
Una sfida particolare con questa macchina è la tecnologia di azionamento originale:
Comunicazione con gli azionamenti servo Siemens tramite cavi in fibra ottica
Architettura di sistema proprietaria
Nessuna facile integrazione di sistemi di controllo moderni
Di conseguenza, non era possibile continuare a utilizzare gli azionamenti esistenti – è stato necessario un completo rifacimento degli stadi amplificatori di potenza.
Nuova architettura di controllo e azionamento
La nuova soluzione si basa su una piattaforma aperta e a prova di futuro:
Controllo & Comunicazione
LinuxCNC come controllo CNC centrale
Hardware MESA FPGA per l’elaborazione dei segnali in tempo reale
Interfaccia Ethernet 7i92M – comunicazione completa via Ethernet
Azionamenti
Nuovi azionamenti servo EtherCAT Lichuan
Mandrino principale tramite inverter di frequenza DELTA
Integrazione Encoder
Particolarmente critico: valutazione del encoder del mandrino principale
Implementazione tramite schede MESA FPGA per una sincronizzazione precisa (filettatura, velocità di taglio costante, ecc.)
Concetto operativo moderno
Il monitor originale è stato sostituito da un touchscreen industriale.
L’interfaccia utente utilizzata è ProbeBasic:
Completamente ottimizzato per il touch
Concetto operativo basato su moderni controlli industriali
Generazione diretta di cicli standard tramite l’interfaccia
Integrazione di numerosi cicli LinuxCNC (tornitura, filettatura, foratura, ecc.)
Il risultato è un HMI intuitivo e potente privo di restrizioni proprietarie.
Quadro di controllo e dispositivo operativo portatile
L’armadio di controllo è in gran parte conservato:
Il controllo del contattore esistente rimane nello stato originale
Sostituzione di:
Stadi di potenza
Schede I/O
La sfida maggiore riguardava il dispositivo di controllo manuale:
Interfaccia speciale Heidenhain
Comunicazione via bus Eltromatic
Analisi del sistema:
Lettura EPROM
Protocollo bus esaminato
Comunicazione a 9 bit
Poiché una completa reingegnerizzazione non era fattibile nei tempi previsti, l’integrazione è stata realizzata tramite schede di interfaccia MESA.
Un gateway a microcontrollore alternativo (simile alle nostre soluzioni per Bosch CC) sarebbe stato possibile ma non è stato implementato per ragioni di progetto.
Regolazioni Meccaniche
Furono necessarie anche regolazioni meccaniche:
Servomotori originali Siemens:
flangia diversa
diametro dell’albero diverso
Interventi:
Riprogettazione delle flange adattatrici
Sostituzione delle accoppiature del motore
Grazie alle ottime condizioni della macchina, l’elevata precisione meccanica è completamente preservata.
Risultato
Questo retrofit porta tecnicamente il Gildemeister NEF 320 agli standard delle macchine utensili moderne:
Piattaforma di controllo aperta e a prova di futuro
Disponibilità dei ricambi senza dipendenza dal produttore
Tecnologia di azionamento EtherCAT moderna
Touch HMI con concetto di funzionamento industriale
Durata della macchina significativamente estesa con costi di investimento relativamente bassi
Soprattutto per le macchine meccanicamente ben mantenute, un retrofit è l’alternativa economicamente più sensata rispetto a un nuovo acquisto.