Modernisierung eines 45 Jahre alten Oerlikon Koordinaten-Bohrwerks

Transkript

1 Modernisierung eines 45 Jahre alten Oerlikon Koordinaten-Bohrwerks Anforderung, Konzept, Umsetzung Detlef Müller Reimund Zimmermann Dirk Buerstätte

2 Gliederung 1. Problemstellung 2. Anforderungen 3. Lösungskonzept 4. Umsetzung 5. Zusammenfassung 6. Kontakt 2

3 BELFOR - eine weltweite Marke DeHaDe - technisches Know-how 21 Länder weltweit 300+ Niederlassungen Mitarbeiter ca Sanierungsprojekte im Jahr 3 3 Standorte in D, weltweit tätig 11 Ingenieure, 5 Techniker, 13 Meister 44 Facharbeiter (Werkzeugmacher, Maschinenschlosser, Energieanlagenelektroniker, Schaber, Bohrwerker, Dreher, Schleifer, Fräser, Lackierer) + qualifizierte Nachunternehmer 4 Azubis

4 Standorte DeHaDe Hauptwerk Werk 1 und 2 in Hamm (NRW) DeHaDe NL Südwest Ostfildern DeHaDe Vertriebsbüro Werk 3 in Ostfildern (BW) 4

5 Leistungen Instandsetzung / Reparatur Geometrische Überholung Grundüberholung / Generalüberholung Automation / Steuerungstechnik Retrofit / Maschinenmodernisierung HMI Human-Machine-Interface Engineering / Projektierung Schaltschrankbau Ersatzteilfertigung Instandhaltung / Wartung Zertifizierung nach ISO 9001 ff Gewährleistung Brandschadensanierung Wasserschadensanierung Sanierung von Korrosionsschäden Sanierung von Säureschäden Sanierung von Betriebsmittelschäden Sanierung von Transportschäden Sofortmaßnahmen 5

6 Problemstellung 6 Die Mittel für eine Reparatur waren budgetiert, aber nicht für eine Neuinvestition. Schwierigerer Beschaffungsweg für Neuinvestition im Konzern. Nach der Modernisierung ist in diesem Fall keine neue Zertifizierung erforderlich. Eine Neumaschine braucht mehr Platz. Eine Neumaschine hat nicht die gleich gute Zugänglichkeit. Wir haben nicht geprüft, ob es eine vergleichbare Neumaschine gibt. Die Realisierung war nicht zeitkritisch und somit kein Kriterium. Die Kosten zur Neubeschaffung oder Reparatur waren kein k.o.-kriterium. Die Maschine soll Gewindefräsen können, somit ist eine Interpolation in 3 Achsen nötig, Helixinterpolation (Schraubenlinien-Interpolation)

7 Anforderungen Mindestens gleiche Leistung: - gleiche Verfahrwege - gleiche Zerspanungsleistung - gleiche Antriebsleistung - gleiche Genauigkeit wie bei einer Neumaschine - gleiche Zugänglichkeit Zusatzforderungen: - Bearbeitung von 2-D und 3 D-Konturen, insbesondere - Helix-Interpolation (Schraubenlinieninterpolation) - Positionieren des Querbalkens durch Programm als reine Positionierachse - Werkstückausrichtung und -kontrolle durch 3-D Messtaster - Renishaw OMP60 (Infarot-System), Verkürzung der Rüstzeiten - Werkstattnahe Programmierung - Wiederherstellung der mechanischen Präzision einer Neumaschinenach den ursprünglichen Hersteller-Protokollen 7

8 Lösungskonzept 1/3 Basis des Angebotes: - Umbau des 2-Achsen auf ein 3- / 4-Achsen-System - Auswahl einer geeigneten Steuerung und Antriebe mit Überprüfung der baulichen Machbarkeit; Heidenhain-Steuerungen sind bereits beim Kunden vorhanden, er ist mit der Steuerung vertraut und hat Vorteile im Servicefall. - Als werkstattorientierte Steuerung, die leicht zu programmieren ist, wurde eine Heidenhain itnc530 HSCI ausgewählt - Umbau der Positionierung des Querbalkens (W-Achse) von einer Positionierachse mit ungeregeltem Antrieb auf eine lagegeregelte CNC-Achse in Gantry-Bauweise 8

9 Lösungskonzept 2/3 Umbau der Z-Achse - von einer rein mechanischen Lösung - auf eine CNC gesteuerte/interpolierende Achse Umbau des Hauptspindel-Getriebes - von einer mechanischen Getriebeschaltung - auf einen frequenzgeregelten Motorantrieb mit einstufiger Getriebeübersetzung Die Morsekegel-Werkzeugaufnahme muss durch eine SK40-Aufnahme ersetzt werden, - damit elektronische Werkstück-Messtaster - und Standard-Werkzeuge anderer Maschinen eingesetzt werden können 9

10 Lösungskonzept 3/3 Gleiche Verfahrwege: - für den langen Verfahrweg passte keine am Markt verfügbare Standard-Fräseinheit. Somit musste der Spindelkasten komplett umgebaut werden. - Damit der Arbeitsbereich nicht eingeschränkt wird, muss der alte Spindelkasten komplett geräumt werden. - Der leere Kasten wurde mit dem Laser vermessen, die Daten ins CAD übernommen und danach umgebaut. Für die X- und Y-Achse ist der Einsatz von direkten linearen Absolut-Lagegebern machbar, die anderen Achsen werden über absolute Motorgeber erfasst. Basisarbeit: die Maschinengeometrie muss komplett überprüft und überholt werden 10

11 Umsetzung 1/2 Das Projekt bestand aus einem festen Team - von 2 eigenen Steuerungsfachleuten - und 2 eigenen Spezialisten für die Maschinengeometrie. Die Projektstruktur wurde ausgearbeitet, - Lasten- und Pflichtenhefte erstellt, - Komponenten ausgewählt - und die Projektierung umgesetzt. Zur Heidenhain-Steuerung itnc530 HSCI wurde passend die - gesamte Antriebstechnik und die direkten Lagegeber von - Heidenhain eingesetzt. Die elektrotechnische Dokumentation erfolgte mit eplan electric P8 professional. 11

12 Umsetzung 2/2 Die Maschinensäulen wurden verchromt und die Lager des Querbalkens auf Maß eingepasst. Die mechanische Abnahme erfolgte auf Basis des geometrischen Herstellerprüfprotokolls der Erstabnahme von Technische Spezifikation: Bezeichnung: Koordinaten-Bohrwerk Fabrikat: Oerlikon Bührle & Co. Typ: KB31-Fotomat Baujahr: 1970 Gewicht: 6.000kg 12

13 Zusammenfassung > Problemstellung > Anforderungen > Lösungskonzept > Umsetzung 13

14 Kontakt Detlef Müller Elektrokonstruktion & Automation Telefon +49 (0 ) Mobil +49 (0) Dirk Buerstätte Niederlassungsleiter Ostfildern Telefon +49 (0) Mobil +49 (0)