Vollmer stellt zwei neue Sägeblatt-Schärfmaschinen vor

Thomas Wenger mit der neuen Vollmer CS860 Maschine auf der GrindingHub 2022

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Thomas Wenger arbeitet seit 24 Jahren für Vollmer und war über 14 Jahre im Produktmanagement tätig. Er verfügt über unglaubliche Branchenerfahrung im Kreissägenmarkt. Da die neue Seitenschleifmaschine CSF860 und die Plan- und Oberseitenschleifmaschine CS860 beide ihre weltweite Messepremiere auf der GrindingHub-Messe im Mai feiern, sprechen wir mit Thomas über die Ankunft der beiden neuen Maschinen.

Über das Konzept der beiden neuen Maschinen, die die Sägeblattbearbeitungsmaschinen CHD 270 und CHF 270 ablösen werden, sagt Thomas: „Die Maschinen CHD und CHF basierten auf einer völlig anderen Konstruktion als unsere neue Technologie. Die CHF-Seitenschleifmaschine wurde im Jahr 2000 entworfen und die CHD-Plan- und Oberseitenschleifmaschine wurde in den Jahren 2004-05 entworfen – wir haben diese Maschinen kontinuierlich weiterentwickelt, aber wir stießen an die Grenze dessen, was mit der bestehenden Konstruktion erreicht werden konnte, und dies spiegelte sich in der wider Maschinen am Ende. Jetzt, da neue Antriebe und Softwaretechnologie auf einer neuen Grundlage stehen, können wir unseren Kunden neue Funktionen hinzufügen.“

„Wir haben unsere Entwicklungsziele festgelegt und mit der Konstruktion der CS- und CSF-Maschinen begonnen. So sind die Basis, das Gehäuse und viele andere Elemente völlig anders als zuvor, aber Komponenten, die ihre Stabilität und Genauigkeit über viele Jahre hinweg unter Beweis gestellt haben, bleiben erhalten. Wir haben beide neuen Maschinen mit der gleichen Kinematik, dem gleichen Gehäuse, der gleichen Struktur und dem gleichen Polymerbetonsockel konzipiert, sodass wir ein modulares Fundament haben können. Dies erleichtert es uns intern, die Produktion zu rationalisieren und Durchlaufzeiten zu verkürzen. Außerdem erleichtert es dem Bediener die Handhabung der Maschine, da eine größere Synergie zwischen den CS- und CSF-Maschinen besteht. Dadurch entsteht eine Einheitlichkeit hinsichtlich der Beladung, des Aufbaus, der Ansicht und Ergonomie sowie der Programmierung.“

„Diese Einheitlichkeit der Technologie war unser Ziel, die gleiche CNC, Bedienphilosophie und auch die neueste Antriebstechnik zu übernehmen. In der Vergangenheit haben wir einige Servomotoren mit Standard-Synchronmotoren verwendet. Jetzt sind alle Motoren, Schleifspindeln und Achsen servoangetrieben. Wir verfügen über sieben Motoren am CSF-Seitenschleifer und acht am CS-Plan- und Oberkopfschleifer. Dazu gehören lineare CNC-Achsen sowie drei CNC-Schleifspindeln am Plan-/Topper und zwei CNC-Schleifspindeln am Seitenschleifer. Die servoangetriebenen Schleifspindeln sorgen für eine höhere Sägeblattqualität und wir können jetzt an jedem Zahn unterschiedliche Vorschub- und Schnittgeschwindigkeiten durchführen. Dies verbessert die Oberflächenqualität der Schneide und bringt mehr Flexibilität in den Schleifprozess. Kunden können jetzt tun und lassen, was sie wollen.“

Zu den Servomotoren sagt Thomas: „Früher verfügten Standardmotoren über Strom- und Encoderkabel. Durch die Weiterentwicklung zur OCT-Hyperface-Technologie (One Cable Technology) gibt es nur noch ein Kabel.“ Das bedeutet weniger Kabel und Schalter, einen geringeren Stromverbrauch und einen einfacheren Austausch eines einzelnen Kabels – was die zukünftigen Servicekosten für den Kunden senkt.“

Thomas Wenger präsentiert der Presse auf der GrindingHub Show die beiden neuen Maschinen

Neue Funktionen, die die vier Grundbausteine ​​erfüllen

Mit jedem neuen Konzept zielen die Experten von Vollmer darauf ab, vier zentrale Lieferparameter für die Kunden zu erreichen. Dies sind erhöhte Flexibilität, Produktivität, Zuverlässigkeit und Qualität. Darauf anspielend fügt Thomas hinzu: „Wir haben die Ziele erreicht, indem wir in den neuen Maschinen stabilere Prozesse geschaffen haben, um bessere Schleifergebnisse an der Schneide zu erzielen.“ Dies war der wesentliche Grund für die neue CNC-Steuerung, Motoren, neue Features für Oszillation, Schleif- und Schnittgeschwindigkeiten.“

„Im Hinblick auf die Flexibilität ist die Integration einer zusätzlichen Achse, der R2-Achse, wichtig. Diese Querachse am Sägeträger ermöglicht das Schleifen von Sägen mit Flansch. Bisher war die Flexibilität eingeschränkt, da die Sägen manuell eingestellt wurden. Dies ist jetzt völlig flexibel, da Sie Sägen mit unterschiedlichen Flanschhöhen und sogar Sägen mit und ohne Flansch kombinieren können.“

„Flanschsägen sind in der Holzindustrie sehr verbreitet und dadurch wird es viel flexibler, verschiedene Arten von Sägeblättern aufzunehmen. Bisher benötigte ein Kunde für dieses Zurücksetzen/Ändern 10–15 Minuten. Natürlich nehmen einige Kunden diesen Sägetypwechsel nur einmal täglich vor, andere wiederholen dies jedoch mehrmals täglich. Das geht jetzt sofort und spart dem Kunden Zeit.“

„Wir haben auch eine neue ‚Mittelbremsen‘-Funktion. Früher haben wir den Sägeträger auf die Maschine gesetzt und das Sägeblatt auf dem Flansch rotiert. Bei der Bearbeitung von beschichteten Sägeblättern oder Strobe-Sägeblättern könnte der Träger Kratzer auf dem Sägeblatt hinterlassen – deshalb haben wir einen Träger entwickelt, der sich mit dem Sägeblatt dreht. Am Ende befindet sich am Zahnfleisch eine Mittelbremse und Klemmplatte, die sich öffnet, wenn wir den Zahn in die nächste Schleifposition schieben. Wenn es geschlossen bleibt, entstehen Kratzer im Bereich des Zahnfleisches. Wenn Sie die Klemme öffnen und den nächsten Zahn schieben, müssen Sie das Sägeblatt irgendwo festhalten. Deshalb verwenden wir den Drehflansch zusammen mit der Mittelbremse, damit wir die Klemme öffnen und den Zahn in die nächste Position schieben können. Dadurch werden Kratzer in der Mitte oder um den Zahnfleischbereich am Ende des Prozesses vermieden.“

Die größten Vorteile von Software

Die vier Säulen Flexibilität, Produktivität, Zuverlässigkeit und Qualität sind oft in der DNA von Maschinen verwoben – und überschneiden sich. Mit den neuen CS- und CSF-Maschinen hat Vollmer die Grenzen der Softwaretechnologie in allen Bereichen verschoben. Thomas erklärt: „Bei der CHD-Maschine erkannte die Software automatisch den Endpunkt des Schleifens, und das war’s.“ Wir haben dies weiterentwickelt, um die Leistung um bis zu 20 % zu steigern.“

„Die neue optionale Software nimmt dem Bediener die Berechnungsarbeit ab. Derzeit misst der Bediener die Schleiflänge an Stirnseite, Oberseite und Fasen. Wenn der Kunde trapezförmige Geometrien hat, kann der gerade Teil der Spitze länger als die Fase sein, was bedeutet, dass einige Flächen möglicherweise mehr geschliffen werden müssen als andere. Die neue Software berechnet, wo der Kunde den Schleifdurchgang beginnt und endet – und das alles automatisch. Der Kunde muss nicht mehr den Unterschied zwischen Planfläche und Fase messen. Der In-Process-Zyklus reduziert Nebenzeiten. Beispielsweise erfordert eine Spitze mit einer Oberfläche von 15 mm auf der Oberseite möglicherweise nur 12 mm Schleifen an der Fase. Unsere Software berechnet dies automatisch, sodass 3 mm „Luftschnitt“ pro Zahn entfallen.“

„Diese patentierte Technologie verkürzt die Produktionszeiten. Wenn Sie beispielsweise bei einem Sägeblatt mit 60 Zähnen 3 mm Luftschnitt einsparen, sind das 180 mm Luftschnitt. Wenn Sie mit 4 mm/Sek. schleifen, bedeutet das eine Zeitersparnis von 45 Sekunden bei einer einzelnen Klinge.“

Thomas betont die Softwareentwicklung mit der neuen CS-Maschine und sagt: „Außerdem muss der Kunde jetzt weniger Daten eingeben. Es gibt nur zwei Hauptseiten und das war schon immer unsere Stärke, aber wir haben dies jetzt weiter vereinfacht, indem wir mehr Messfunktionen integriert haben. Eine Seite für die Vorderseite und eine andere für den Oberschliff – und der Kunde kann bestimmte Funktionen einfach durch die Eingabe einer Eins oder einer Null aktivieren. Bisher musste der Bediener jeden Parameter messen und die Programmierung bestand aus einer Kombination aus dem Sägeblatt auf der linken Seite und dem Programmierbildschirm auf der rechten Seite. Früher hat Vollmer nur den Hakenwinkel gemessen, jetzt messen wir auch den Frei- und Fasenwinkel. Sobald der Bediener die Funktion aktiviert, misst er nicht mehr, sondern gibt lediglich grundlegende Daten wie Zahnform und Zähnezahl ein – und das war’s. Dadurch entfällt ein Großteil des „Vormessvorgangs“, der zwei bis drei Minuten pro Klinge dauern kann.“

„Heutzutage berechnen wir zunehmend Produktionskosten pro Quadratmeter, insbesondere in Sägewerkstätten mit begrenzten Platzverhältnissen. Um Kapazitäten freizugeben, ohne eine neue Halle oder Anlage zu bauen, wird diese neue Technologie die Produktionskosten pro Quadratmeter für die Kunden senken, da die Maschinen mehr Rotorblätter pro Tag produzieren können.“

Thomas Wenger von Vollmer stellt die beiden neuen Maschinen vor

Software für das Sägewerk

„Eine Kostenreduzierung pro Quadratmeter ist die neue Taschenschleiffunktion. Die Leute in der Sägewerksindustrie bestücken Sägen neu und verwenden den Sägekörper zwei-, drei- oder viermal. Diese Unternehmen erhitzen die alten Spitzen und schleifen den Taschensitz manuell nach, bevor sie neue Spitzen anlöten – eine arbeitsintensive Arbeit. Wir haben hinzugefügt, dass dies ein vollständig automatisierter Prozess ist. Wenn Kunden also die Zähne vom Sägekörper entfernt haben, können diese dem Stapel hinzugefügt werden und die Tasche wird neu geschliffen. In der High-End-Metallindustrie muss das Schleifen von Taschensitzen sehr präzise sein. Sie können den Sägekörper mit Toleranzen von +/- 0,1 oder 0,2 mm fräsen oder laserschneiden. Das ist zu hoch für Hersteller, die Metallsägeblätter herstellen – wir können jetzt mit viel höherer Präzision automatisieren.“

„Aus Flexibilitätsgründen haben wir auch ein Multi-Oberflächen-Programm hinzugefügt, bei dem der Kunde bis zu 30 Zeilen eingeben kann. Dadurch kann der Benutzer drei Multiflächen programmieren, und die Multiflächen können zu einer oder 90 Facetten hinzugefügt werden. Außerdem haben wir den Durchmesserbereich von 840 mm auf 860 mm erweitert.“

Überbrückung der Qualifikationslücke

Die Weiterentwicklung der Software hilft Vollmer auch dabei, die Qualifikationslücke für seine Kunden zu schließen. Thomas fährt fort: „Wenn Sie sich unser VPulse oder Vgrind ansehen, haben wir eine andere Benutzeroberfläche, die beim 5-Achsen-CNC-Schleifen bekannter ist, aber die Bediener in diesem Bereich sind anders als in der Sägewerksindustrie.“ Unsere Software erklärt alles mit Bildern und vereinfacht so den Prozess für Bediener ohne Hintergrundwissen über Sägeblätter. Die zwei Inhaltsseiten, die ein Bediener ausfüllen muss, sind die gleichen wie zuvor – die Dateneingabe ist jedoch deutlich geringer. Wir sind stets bestrebt, die Automatisierung zu steigern, da unsere Kunden Probleme mit der Qualifikation ihrer Mitarbeiter haben. Es gab einmal eine Sägewerkstatt mit vielen Mitarbeitern, die Maschinen programmieren konnten. Heutzutage verfügen Unternehmen mit 30 bis 40 Mitarbeitern möglicherweise nur über einen oder zwei Mitarbeiter, die dies tun können. Dies ist eine Herausforderung, der wir uns stellen, um unsere Kunden zu unterstützen.“

Integration von Software und Industrie 4.0

Erweiterung des Kundensupports: „Wir haben auch Industrie 4.0-Technologie in unsere Software integriert. Wenn ein Endverbraucher nun Qualitätsbedenken hinsichtlich seiner Sägen hat, kann unser Kunde vor dem Versand eine Endkontrolle durchführen. Wenn eine Säge fertig ist, kann eine Messsequenz auf einen Zahn oder alle Zähne des Sägeblatts angewendet werden. Unser Kunde kann seine Messparameter selbst auswählen. Durch diesen Prozess wird eine XML-Datei für Qualität und Rückverfolgbarkeit erstellt, um sicherzustellen, dass jede Säge zu 100 % korrekt ist. Bisher haben Sägehersteller und Servicewerkstätten mit manuellen Messgeräten jedes fünfte bis zehnte Sägeblatt auf Konformität geprüft – und die Daten anschließend erfasst. Jetzt kann ein vollautomatischer Ablauf integriert werden, der viel Zeit spart.“

Präzision und Qualität

Thomas betont bereits, wie Software den Dateneingabebedarf, die „Luftschneide“-Zeiten und manuelle Messprozesse reduziert – die Software kann solche Aufgaben jedoch nicht ohne die unterstützende Hardware bewältigen. Und hier würdigt Thomas die Genialität der neuen Messtechnik: „Die stabilen Produktionsprozesse werden von drei Messgeräten abgeleitet. Erstens haben wir den Renishaw MP250 Messtaster mit einer Wiederholgenauigkeit von 1 µm. Es verfügt über eine erstklassige 3D-Präzision, die bei Werkzeugmaschinen, die nur einen Einzelpunktkontakt erfordern, nicht erforderlich ist. Wir verwenden den MP250 von Renishaw, da sein sphärisches System unabhängig von der Richtung des Kontaktpunkts eine bemerkenswerte Genauigkeit bietet und wir dies benötigen, da unsere Plan- und Oberschleifmaschinen rund um den Zahn messen können.“

„Das zweite System ist der brandneue Messwürfel für die Schleifscheiben. Es verfügt über einen absoluten Fixpunkt und liefert absolute Informationen über die Position der Schleifscheibe. Kommt es zu einer Temperaturschwankung in der Maschine oder Spindel, gleicht dieser Fixpunkt alle anderen Parameter aus. Es ist sehr stabil und schnell. Wir können die Schleifscheiben vermessen, während die Maschine die Sägeblätter wechselt. Früher war es notwendig, die Schleifscheibe durch Vermessung des Zahnes zu kompensieren – das war unproduktive Zeit. Die Integration dieses Prozesses erhöht die Schleifstabilität und reduziert gleichzeitig die unproduktive Zeit.“

„Diese Schleifscheibenmessung ist vorprogrammierbar, aber der Hersteller weiß im Allgemeinen, dass er die Scheibe alle 5 oder 10 Sägeblätter neu kalibrieren muss. Der Kunde kann den Messpunkt definieren, sei es anhand der Anzahl der Zähne oder der verarbeiteten Sägeblätter. Darüber hinaus verliert der Kunde keine Produktionszeit – ein Problem, das in der Vergangenheit bestand. Beispielsweise dauert der Radmessvorgang 20 bis 25 Sekunden und kann gleichzeitig mit dem Sägeblattwechsel durchgeführt werden. Er dauert 25 bis 30 Sekunden bei Verwendung eines Doppelgreifersystems oder etwa 50 Sekunden bei einem Einzelgreifersystem. Dadurch kann jedes Sägeblatt effektiv mit einer Genauigkeit von etwa 2 µm vermessen werden, um Prozessstabilität ohne Produktionszeitverlust zu gewährleisten.“

„Wir haben dem neuen Seitenschleifer jetzt unser drittes Messgerät hinzugefügt – unseren akustischen Sensor, der sich an der CHD-Maschine befand. Dies fördert sehr schnelle Aufbauten durch die Kombination von Technologien. Mit dem Renishaw-Messtaster tasten wir den rohen und fertigen Zahn ab, mit dem Messwürfel vermessen wir die Schleifscheibe und mit dem akustischen Sensor bringen wir alles zusammen, indem wir den Zahn mit der Scheibe prüfen. Das Rad erkennt den Zahn und der akustische Sensor erkennt, ob wir die richtige Zustellung haben – so arbeiten alle drei Messgeräte zusammen.“

Der Vollmer CS860

Um eine solche Präzision zu erreichen, bedarf es eines robusten Fundaments, wie Thomas sagt: „Vollmer ist der einzige Hersteller, der eine Beton-Polymer-Basis verwendet. Nur sehr wenige Konkurrenten verwenden einen Gusseisensockel; Die meisten Maschinen bauen Maschinen aus bearbeiteten Stahlkomponenten. Unser Polymerbetonfundament unterscheidet unsere Maschinen von der Konkurrenz – es hebt unsere Qualität und Präzision auf ein ganz anderes Niveau.“

Produktivität

Aus Produktivitätssicht spart die automatische Berechnung der Sägeblattmessung 5–20 % des „Luftschneidens“ im Zyklus ein, das neue Sägeträger- und Flanschsystem eliminiert Umrüstzeiten von 10–15 Minuten und die manuelle Messung dauert 2–3 Minuten pro Sägeblatt entfällt, außerdem entfallen 25 Sekunden unproduktive Scheibenprüfung, das neue automatisierte Taschenschleifen und vieles mehr.

Trotz alledem fügt Thomas hinzu: „Die neuen Maschinen sind viel schneller als die älteren Maschinen.“ Die neuen Basismodelle sind 2–4 % schneller als die alten Maschinen, was der neuen Antriebstechnik zu verdanken ist. Durch die neue Antriebstechnik können wir die Achsen dynamischer positionieren und bewegen. Dadurch wurde auch die automatische Erkennung der Schleifdurchgänge ermöglicht, was den Luftschnitt reduziert. Die Maschinen verbrauchen über 10 % weniger Energie, da die Antriebe effizienter sind als zuvor. Sie haben also 10 % weniger Energieverbrauch bei einer Produktivitätssteigerung von über 20 %. Durch die Kombination dieser Faktoren reduzieren wir die „Kosten pro Säge“ für unsere Kunden und reduzieren ihre Kosten pro Quadratmeter Produktion.“

Nachhaltigkeit

Ergänzend zu den Kommentaren zum reduzierten Energieverbrauch möchte Thomas auch auf Vollmers Nachhaltigkeitsbewusstsein verweisen: „Vollmer ist stets bestrebt, die Energieverbrauchskosten für unsere Kunden zu senken. LED-Beleuchtung wird schon seit einiger Zeit eingesetzt, wir integrieren aber auch Technologien wie die automatische Abschaltung am Ende der Schicht. Darüber hinaus verwenden keine Vollmer-Maschinen hydraulische Systeme. Dadurch entfällt das Hydrauliköl, das Risiko eines Verschüttens oder einer Verunreinigung des Kühlmittels und der gesamten Werkstatt. Dadurch entfällt auch der Filterwechsel.“

„Darüber hinaus können wir mit Industrie 4.0 den Service von überall aus durchführen. Wir können die Maschinenkomponenten und Software aus der Ferne aktualisieren. Unser Remote-System kann dem Kunden auch per E-Mail den vollständigen Maschinenstatus per E-Mail senden, wenn eine Sägencharge fertig ist oder wenn es während eines Produktionszyklus zu einer Unterbrechung kommt. Auf das aktive Dashboard kann über ein Mobiltelefon oder Tablet zugegriffen werden, um einen vollständigen, aktuellen Statusbericht bereitzustellen.“

Produktentwicklung und die Zukunft

„Seit über 14 Jahren treffe ich mich wöchentlich mit meinen weltweiten Vertriebskollegen. Wir sammeln alle Vertriebsingenieure und Kundenanfragen – die Liste ist riesig. Grundlage unserer Entwicklung ist die ausgereifte Technologie von früher. Wir analysieren die Technologie und wie wir die Maschinen verbessern können, aber auf der anderen Seite gibt es eine riesige Liste von Kundenwünschen oder -bedürfnissen. Wir müssen also die Kundenwünsche verstehen und in die Produktentwicklung integrieren – und von da an ermitteln wir, welche Funktionen wir benötigen und wie sie in die Hard- und Software integriert werden können.“

„Früher hatten wir zum Beispiel den Schaltschrank an der Rückseite der Maschine – wenn man aber drei Maschinen nebeneinander hat, sind zwischen den Maschinen nur 900 mm Platz. Die Kunden haben uns diese Reaktion mitgeteilt und bei den neuen Maschinen haben wir den Schaltschrank an eine Seite verschoben, wo die Kunden den Gang hätten.“

Mit Blick auf die veränderten Anforderungen des Marktes angesichts der Pandemie und steigender Energiekosten sagt Thomas: „Der Grad der Automatisierung ist der größte Faktor. Maschinen müssen immer mehr selbst herstellen. Das sehen wir auf dem Markt und es ist einer der wichtigsten Faktoren für uns. Unsere Industrie 4.0-Technologie hat während der Corona-Krise für umfassenden Remote-Support gesorgt und unsere Energieeffizienz- und Produktivitätssteigerungen senken die Kosten pro Quadratmeter Produktion für unsere Kunden – wir werden dies immer weiter vorantreiben.“

Aus interner Sicht kommt Thomas zu dem Schluss: „Wir sind jetzt an einem Punkt angelangt, an dem 90 % unserer neuen Maschinen auf einer modularen Plattform aufgebaut sein werden. In unserer „eingefrorenen Zone“ von der Bestellung bis zur Lieferung kann diese Zeit jetzt viel kürzer sein, da wir beim Aufbau der Maschine flexibler sein können. Wir können von einer Maschine zur anderen wechseln und die optionalen Einheiten flexibler hinzufügen – das wird unsere Vorlaufzeiten und Kosten reduzieren und unseren Produktionsfluss erhöhen.“

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