El control basado en PC automatiza el almacén de herramientas

Con el aumento de las exigencias a la tecnología de mecanizado y la creciente importancia de los aspectos relacionados con la flexibilidad y la productividad, también aumenta la necesidad de herramientas en las máquinas-herramienta. Eberhard Hahl, director general de Wassermann Technologie GmbH en Eichenzell, cerca de Fulda, explica: «El nuevo terminal de herramientas se ha diseñado para satisfacer estas exigencias actuales de los clientes. Sólo el diámetro de las herramientas y los tambores de herramientas son fijos. Sin embargo, la longitud de la herramienta, la división de longitudes, el número de herramientas, la limpieza de herramientas, los portaherramientas y el registro de datos de herramientas RFID pueden configurarse libremente
. Otra característica especial es el diseño extremadamente compacto. Esto se consigue gracias a que los tambores de herramientas van uno dentro del otro, es decir, no uno al lado del otro».

Christoph Neuhaus, desarrollador de software de aplicación de Becker Engineering GmbH en Leichlingen, añade: «El alto nivel de flexibilidad incluye la capacidad de integrar una amplia gama de máquinas-herramienta con diferentes plataformas de control. La apertura del control basado en PC es el factor decisivo aquí
. Por ejemplo, el software de terceros también puede ejecutarse en el hardware de control Beckhoff, lo que facilita el acceso a las tablas de herramientas de la máquina correspondiente, entre otras cosas.»

El terminal de molde concéntrico consta de uno o dos tambores adicionales intercalados, según sea necesario. Las herramientas son manipuladas por una unidad lineal con un cambiador de herramientas integrado. Ésta se encarga tanto de colocar las herramientas en los tambores como de alimentarlas a un pulmón de herramientas o directamente a un cambiador de herramientas en el lado de la máquina. Eberhard Hahl explica: «El terminal de herramientas ofrece una gestión de herramientas para hasta 9.000 herramientas y es adecuado tanto como almacén directo y almacén de herramientas para la gestión de herramientas como ampliación de los almacenes de herramientas existentes o como almacén central de suministro para varias máquinas-herramienta»
Julian Becker, desarrollador de software de aplicación en Becker Engineering, describe la característica especial como un almacén adicional inteligente: «El terminal de herramientas puede trabajar de forma totalmente independiente. Esto lo garantiza su propia gestión de herramientas, base de datos y control de secuencias, así como su propia interfaz con la máquina herramienta. Además, el software para la manipulación adicional externa, las interfaces con los dispositivos periféricos y el registro integrado de los datos de la herramienta también están disponibles en el propio almacén de herramientas.»

La gran flexibilidad del terminal de herramientas ofrece claras ventajas de costes para el cliente final, como explica Eberhard Hahl: «Con el terminal de herramientas, hemos diseñado un almacén estándar versátil, lo que se refleja en una buena relación calidad-precio. Sin embargo, si es necesario,
también puede personalizarse para satisfacer las necesidades individuales del cliente, por ejemplo, para conectarlo a la máquina herramienta. El terminal de herramientas está disponible de serie en dos variantes de modelo: S-Curve para un máximo de 280 herramientas y D-Curve para un máximo de 570 herramientas.»

Becker Engineering ha ido adquiriendo experiencia con el control basado en PC, ya que Christoph Neuhaus ve que han surgido numerosas ventajas: «Entre otras cosas, nos beneficiamos del hecho de que el PLC y las aplicaciones adicionales en lenguaje de alto nivel pueden realizarse de forma coherente en una sola plataforma. A esto se añade la buena escalabilidad. Permite migrar fácilmente el proyecto de control a un hardware más potente, por ejemplo equipado con un procesador multinúcleo, si aumentan los requisitos de rendimiento.»
Wilm Schadach, de la oficina de ventas de Beckhoff en Monheim, añade otro aspecto: «El control basado en PC también ofrece una coherencia total desde el punto de vista del manejo y la ingeniería. Además de la funcionalidad PLC, el control de movimiento y la visualización, la base de datos de herramientas también puede ejecutarse en la misma plataforma. Esto ha demostrado ser una ventaja significativa en el diseño general del sistema.» Además, según Julian Becker, la familiarización con la tecnología de control basada en PC de Beckhoff fue muy sencilla: «El uso de lenguajes de programación conocidos y estandarizados simplificó considerablemente el manejo.»

Becker Engineering también se benefició de la amplia gama de opciones de comunicación de datos a través de TwinCAT ADS. Christoph Neuhaus comenta: «ADS permite acceder muy fácilmente a los datos del PLC desde la aplicación de lenguaje de alto nivel. Y a la inversa, también se puede desarrollar cómodamente un servidor ADS en un lenguaje de alto nivel
, al que se puede acceder fácilmente desde el PLC. De este modo, la transferencia fiable de datos entre el almacén de herramientas y la máquina herramienta, por ejemplo para intercambiar números de pedido o datos de usuario analizados, puede realizarse sin grandes esfuerzos. Además, las actualizaciones necesarias pueden introducirse cómodamente en
en caso de que se produzcan desarrollos posteriores y también pueden realizarse soluciones de Industria 4.0 con la arquitectura cliente/servidor disponible a través de la comunicación ADS.»

Otro aspecto importante del control basado en PC para Christoph Neuhaus es la disponibilidad de los últimos sistemas operativos Windows, la buena política de actualizaciones y las opciones de simulación disponibles sin requisitos adicionales de licencia o hardware: «Todo el sistema puede simularse en su propio PC de desarrollo. Por ejemplo, puede convertir los ejes de movimiento en ejes de simulación o mapear el comportamiento de E/S cerca del hardware utilizando módulos de simulación de software.»

En un terminal de moldes implementado actualmente con dos tambores, un total de cinco servoejes garantizan una manipulación rápida y precisa del molde. Los servoaccionamientos AX5000 y los servomotores AM8000 correspondientes están controlados por un PC integrado CX2030 con TwinCAT NC PTP. De este modo se realiza
un eje giratorio para cada uno de los dos tambores del molde, así como un eje vertical para alcanzar el nivel deseado del tambor, un eje horizontal para la sujeción en el plano y un eje giratorio para una pinza doble. Otra tarea de automatización es el control neumático
para la pinza doble. Eberhard Hahl añade: «Las herramientas se transfieren del tambor al exterior a través del eje de rotación de la pinza. Éste también puede diseñarse como eje telescópico para transferir el molde directamente a un almacén de la máquina sin manipulación intermedia.»

La aplicación de control de movimiento se implementó en TwinCAT con la ayuda de los bloques de movimiento PLCopen, que, según Christoph Neuhaus, han demostrado su eficacia en la práctica: «Programar las funciones de movimiento con los bloques de movimiento fue muy fácil y nos ahorró muchísimo tiempo». Otra ventaja de la tecnología de accionamiento de Beckhoff es la tecnología de un solo cable (OCT). Esto permite reducir los costes de montaje y material y utilizar cadenas portacables más pequeñas, lo que facilita un diseño compacto. Además, la placa de características electrónica acelera considerablemente la puesta en marcha».