Wie im letzten Beitrag beschrieben bekommt unsere zentrale Absaugung auch eine Steuerung. Diese soll Elektropneumatisch den passenden Absperrschieber zur Maschine öffnen und die Absaugung selbst schalten.

Zum Einsatz kommt, wie auch schon bei unserem Druckluft-Anlagen Selbstbauprojekt, eine Siemens Logo Kleinsteuerung.

Ein paar Hintergründe

Ja, man kann solche Lösungen fertig kaufen und so viel teurer sind diese im Vergleich mit unserem Aufbau auch gar nicht. Aus Neuteilen würde sich der Aufbau nicht lohnen, weswegen wird auf einiges an Lagermaterial (Reihenklemmen etc.) aber auch Gebrauchtteilen aus Anlagenrückbauten (Siemens Logo, Schaltnetzteil) zurückgegriffen haben. Einzig das Verteilergehäuse mussten wir neu kaufen.

Hier unsere Gründe eine Siemens Logo einzusetzen:

• Betriebsstundenzähler digital, gesamt und pro Maschine
• Anlauf/Abschaltverzögerung pro Maschine einstellbar
• Zeit- und Differenzdruckgesteuerte automatische Filterabreinigung (Zukünftige Erweiterung)
• Jederzeit erweiter- und neu programmierbar

Schaltschrank

Damit das ganze Geraffel staubgeschützt werkeln kann musste ein passendes Gehäuse her. Das sollte auch nicht zu sehr auftragen, trotzdem aber genug Platz für eine komfortable Verdrahtung bieten. Gefunden haben wir den Hensel KV 9220 Kleinverteiler, jeweils mit einer “offenen” und einer verblendeten Hutschiene.

Auf dem Foto fehlt noch der Motorschutzschalter, der wird links neben die Logo kommen. Die Anschlüsse sind bereits vorbereitet.

Programmierung

Wenn man “klassich” programmieren kann ist die grafische Programmierweise der Logo anfangs gewöhnungsbedürftig, manche Dinge ein regelrechter Krampf. Mittlerweile habe ich meinen Frieden

Für diese vergleichsweise einfache Steuerung habe ich inklusive Debugging circa 2 Stunden gebraucht. Hier ein etwas älterer Stand, die Grundfunktionen für 6 Maschinen sind jedoch schon drin.

Hier mal eine kleine Erläuterung zur Maschinenerkennung.

• Eingang I1 geht auf die UND Verknüpfung B011. Über Verbindung zu I10 wird abgefragt ob sich die Absaugung im Schaltzustand “EIN” befindet.
• Sind beide Zustände “Ja”, also ist die Maschine aktiv und die Steuerung eingeschaltet, wird der Zeit-Bausteil B008 ausgelöst. Hier findet eine Einschalt- und Ausschaltverzögerung statt.
• Q1 schaltet dann die zur Maschine gehörige Klappe bzw. den Schieber
• X2 ist eine sogenannte End-Klemme und muss immer als Abschluss gesetzt werden wenn sich keine weiteren Funktionen anschließen.

Übertragen wir das Programm komfortabel via LAN. Super dabei ist der Live-Modus, mit welchem man die Schaltzustände der Anlage grafisch im Blockdiagramm mitverfolgen kann.

Bedienung & Funktionen

An der Front befinden sich drei Bedienelemente. Ein Drehschalter zur Wahl des Betriebsmodus (Automatik mit Maschinenerkennung sowie Dauer-Ein), ein Taster für Start und einer für Stopp (wird noch gegen “rot” getauscht.

Praktischweise hat der Platz im Kleinverteiler super hingehauen und ich konnte die Standard-Kontaktelemente verwenden, musste also nicht auf die Mini-Elemente mit Klemmverbindung ausweichen.

Die manuelle Startfunktion können wir nutzen falls wir doch noch manuelle Schieber (z.B. für einen Bodensauger oder eine Kehrklappe) hinzufügen möchten. In der Regel werden wir wohl den Automatikmodus nutzen.

Montage & Anschluss

Hier kommt wieder eines meiner Lieblingswerkzeuge zum Einsatz – auf den Geschmack gebracht hat mich Fabian, der während seines Camper Umbaus ziemlich viele Gewinde in Blech benötigte und eine pneumatische Gewindenietzange mitbrachte.

Sollte ich den Schaltschrank noch mal runternehmen/umbauen wollen halte ich mir so alle Optionen offen.

Bisher befand sich an dieser Stelle ein kleines Gehäuse mit Motorschutzschalter sowie LED für die Differenzdrucküberwachung. Beide Teile werden im neuen System wiederverwendet.

Mit unter 3 kW benötigt der Motor weder einen Stern-Dreieck Anlauf noch anderweitige Beschaltung, sondern kann in der Regel “hart” durchgeschaltet werden.

Und so sieht der Eimer fertig montiert aus.

Maschinenerkennung

Auf dem Markt verfügbare Absaugsteuerungen nutzen meistens eine Strom-Wandlerspule welche proportional zum Strom der Maschine eine Spannung ausgibt. Wenn jede Maschine in einer zentralen Unterverteilung separat angeschlossen ist, ist das auch eine super Lösung.

Bei uns sieht die Stromverteilung jedoch (historisch) anders aus. Es hängen mehrere Maschinen an einem Abzweig, was auch grundsätzlich Regelkonform ist. Solange man nicht über den Auslösestrom der Leitungsschutzschalter kommt – platt gesagt nicht mehr Maschinen parallel nutzt als die Sicherung verträgt – ist das auch kein Problem.

Würde ich nun bei Strecken bis 12m eine Stromwandlerspule verwenden, so wäre der Verluststrom sowie die mögliche Störung durch andere Verbraucher möglicherweise ein Problem. Entweder löst die Erkennung dann gar nicht aus oder es gibt Phantom-Starts der Absaugung. Grund ist, dass aus den Wandlerspulen in der Regel nur 1-2V rauskommen, was sich auf lange Distanz schwer übertragen lässt.

Die Lösung sind sogenannte Stromschalter, welche bei einer Erkennung (gleiches Prinzip, Stromwandler) einen Transistor durchschalten. Darüber lässt sich das Signal dann mit 24V übertragen, was wiederum für die Siemens Logo Steuerung der richtige Eingangspegel ist.

Zu finden sind diese Einheiten unter dem Namen Stromerkennungsschalter bzw. Typen M3050 oder M3086. Über das Trimpoti lässt sich die Empfindlichkeit sehr gut einstellen, z.B. auch für Maschinen mit sehr kleiner Leistungsaufnahme.

Damit das ganze nicht in die Maschinen selbst eingebaut werden muss habe ich eine kleine Anschlussbox angefertigt, hier in der 230V Version für die Kappsäge. Über den Schalter lässt sich die Absaugung für die Maschine bei Bedarf auch auf Dauer-EIN oder komplett Aus schalten.

Gewinde werden bei uns traditionell mit dem Akkuschrauber gefertigt und auch die “neue” DMU50T kann sie, dank synchronisierter Spindel, vollautomatisch und ohne Ausgleichsfutter schneiden… Und dann gibt es da noch eine ältere, aber grundsolide handgeführte Gewindeschneidmaschine von Fein.

Trotz der Auswhal an Optionen habe ich immer mal wieder mit einem Flexarm, also einer Kreuzung aus Gewindeschneidmaschine und Schreibtischlampe, geliebäugelt… Wir reden also nicht von brauchen, eher von “haben-wollen”.

Bisherige Vertreter dieser Gattung wurden zumeist pneumatisch betrieben, dank günstiger Servoantriebe und Planetengetriebe sind jedoch mittlerweile elektrische Varianten zum Standard geworden.

Obendrein stimmt mittlerweile auch der Preis und schwups, war die Bestellung auch schon auf dem Weg.

Lieferung

Quelle ist Ali, geliefert wurde aus Polen innerhalb von 4 Tagen. Gerade bei großen Geräten (24Kg Transportgewicht) ist das deutlich günstiger, und um die Zollabwicklung (ab 150 EUR keine Vorverzollung möglich) muss man sich auch nicht selbst kümmern.

Geliefert wird in einer soliden Verpackung und inklusive einem Satz von GT24 Gewindeschneidfuttern in 10 Größen (M5+M6 überschneiden sich nach DIN). Entgegen der Abbildung ist die Maschine blau, was aber zufällig ganz gut zur Konstruktion unseres Schweißtichs passt…

Im Zubehörhandel gibt es noch ein paar nette Erweiterungen wie etwa ein Bohrfutter oder einen Steckschlüsseladapter. Mit letzterem lassen sich z.B. Schrauben mit definiertem Drehmoment anziehen… Mal sehen, was wir noch so alles mit dem Teil anstellen werden.

Daten

Funktionen / Einstellungen

Die Software ist erstaunlich gut, der Controller fährt schnell hoch und auch das Display (inkl. Touch) reagiert schnell und ist gut lesbar.

Was lässt sich alles einstellen…

• Gewindesteigung
• Gewindetiefe
• Max. Drehmoment
• Spanbruch
• Drehzahl

Betriebsmodi

• Automatik
  Automatischer Stopp beim erreichen der Zieltiefe und Herausfahren
• Tiefloch
  Wie Automatik, jedoch mit (einstellbarem) Spanbruch
• Manuell
  Arbeitet so lange die “runter” Taste gedrückt wird

Live Daten

Tolles Gimmick: Während der Bearbeitung schaltet der Bildschirm automatisch auf ein Live-Dashboard um und zeigt eine Tiefen- und Drehmomentkurve an.

Kleines Rechenbeispiel

Hier mal ein Beispiel, wie viel Leistung es für ein M20 Gewinde in 0815 Baustahl braucht. Der Suhner Rechner kommt hier auf etwa 1,3 kW und 42 Nm…

Nehmen wir einen typischen 1 kW Servo an mit ca. 3 Nm bzw. 9 Nm Spitzen-Drehmoment an, sollte in der Maschine also ein Getriebe mit 1:5 – 1:10 Untersetzung verbaut sein. Bei den angegebenen 200 U/min Drehzahl tippe ich auf 1:10, da ab der Nenndrehzahl von typisch 2.500 – 3.000 U/min das Drehmoment drastisch abnimmt.

Montage

Um die korrekte Ausrichtung zwischen Werkstück und Gewindebohrer sicherzustellen muss eine stabile befestigung her. Praktischerweise haben wir in der Mitte der Werkstatt einen 800Kg schweren Schweißtisch stehen, das permanente Zuhause der Gewindeschneidmaschine.

Damit die Maschine bei Bedarf schnell abgenommen werden kann bauen wir noch schnell eine Adapterplatte für den Schweißtisch. Das Raster beträgt 100×100 und besitzt 16mm Löcher. Bei Bedarf kann die Maschine somit auch an andere Stellen umgezogen werden.

Die 4x M10 Gewinde kann die neue Maschine dann auch gleich selber schneiden.

Und wenn man dann noch die Drehmoment-Überwachung einschaltet sowie die Maschine korrekt zum Werkstück einrichtet, geht das wohl auch ohne einen M10 Gewindebohrer abzubrechen…

Zugegeben, das war unnötig.

Hilft ja nix, also den abgebrochenen Gewindebohrer mit einem Dorn langsam rausdrehen/schlagen und Gewinde neu ansetzen. So trohnt sie jetzt stabil auf dem Schweißtisch verschraubt…

Zubehör

Gewindebohrer und Adapter sind aktuell in der Schublade der Werkbank(halb)insel verstaut, zur besseren Erreichbarkeit muss also noch ein Halter her. Wieso das nicht schon ab Werk eingebaut wurde ist mir schleierhaft…

Also schnell etwas in Fusion360 zusammengeklickt und den Laser angeschmissen. Weißes Plexiglas in 4mm war auch noch ausreichend vorhanden.

Erste Probe passt, also gleich weiter zum Biegen. Mangels einer richtigen Heißbiegemaschine geht es mit dem Heißluftföhn weiter.

Ich bohre eigentlich ungern in neue Sachen, aber hier ging es nicht anders… Bei aller Gelenkigkeit der Gewindeschneidmaschine, an ihre eigene Rückseite kommt sie leider nicht und so blieb mal wieder nur händisches bearbeiten mit dem Akkuschrauber.

Gedanken zum Eigenbau

Dank der breiten Verfügbarkeit von Komponenten schreit das Thema eigentlich nach einem Eigenbau. Da wir allerdings noch einige Projekte in der Pipeline haben, die auf eine Umsetzung warten, haben wir uns ausnahmsweise dagegen entschieden.

Hier trotzdem ein paar Gedanken dazu…

• 1 kW AC-Servo Leadshine/Stepperonline mit RS485 Ansteuerung –> 300 Euro
• Planetengetriebe 1:10 –> 80 Euro
• 3,5″ Touchscreen –> 30 Euro
• ESP32 –> 10 Euro
• GT24 Halter –> 20 Euro

Über RS485 lassen sich neben der Ansteuerung auch einige Parameter wie Stromaufnahme (Linear zum Drehmoment!) und diverse Statusmeldungen der Endstufe abfragen. Damit hält sich der Verkabelungsaufwand in Grenzen…

Der AC-Servo wird zu diesem Zweck im Torque-Modus (Drehmoment) gefahren, und ist damit unabhängig von der Drehzahl oder einer fixen Position.

Für die Oberfläche des Touchscreens würden wir SquarelineStudio nutzen, welches mittlerweile für private Projekte kostenfrei ist.

Mit relativ einfachen mitteln sollte sich so eine Gewindeschneidmaschine bauen lassen. Wenn mal wieder mehr Zeit ist begeben wir uns vielleicht mal dran…

Auf der Maschine haben wir sogar zwei Optionen für die Befestigung. Konstruktionsbedingt kann die X Achse über das Tischende hinaus verfahren. So könnte die 4. Achse auch dauerhaft montiert bleiben.

Kurz zum Harmonic Drive

Hinter dem Harmonic Drive steckt ein geniales Prinzip. Über eine Antriebswelle wird ein Stahlbecher mit Außenverzahnung verformt und gegen einen Ring mit Innenverzahnung gedrückt. Die Innenverzahnung besitzt dabei weniger Zähne als die Außenverzahnung, was durch die elytische Bewegung zu einer Drehung auf der Abtriebsseite führt.

Es wird dabei relativ immer um zwei Zähne versetzt und insgesamt sind immer eine Vielzahl an Zähnen im Eingriff.

Ergebnis ist eine ruckfreie und sehr genaue Drehbewegung ohne Umkehrspiel.

Wiki / Jahobr

Sollte man wissen

• HD Getriebe können auch rückwärts laufen (Also Abtriebseitig auf die Antriebsseite). Sie sind nicht selbsthemmend! Je nach Anwendung ist eine Bremse nötig.
• Es gibt sehr flach bauende voll integrierte Servo-Getriebe-Lager Kombinationen vom Hersteller Harmonic Drive AG mit denen man sehr einfach eine 4. + 5. Achse bauen kann. Leider sehr teuer, manchmal bei eBay gebraucht für ca. 1.200 Euro zu finden.
• Baureihen xxx-CP, xxx-UH , xxx-ULW, xxx-M, xxx-H, etc. besitzen ein eingebautes Kreuzrollen bzw. 4-Punkt Lager auf der Abtriebsseite, was eine Integration deutlich vereinfacht.

Komponenten

Kleine Übersicht der Komponenten mit ein paar Detailansichten.

Gehäuse

Ein dicker Klotz aus GGG40 bzw. EN-GJS-400-15 mit Bearbeitung von drei Seiten. Guss dämpft vibrationen, lässt sich gut bearbeiten (bis auf die Sauerei) und ist ausreichend stabil. Unser Maschinentisch besteht aus dem gleichen Material.

Auf der Unterseite befindet sich eine Nut zum Einsetzen eines Nutensteins. Damit lässt sich das Gehäuse einfach an den Tischnuten ausrichten um die Rüstzeit zu verringern.

Motorhalterung

Hier steht die Wahl des Materials noch aus. Möglicherweise nehmen wir POM, Alu wäre aber auch eine Option.

Welle

Motor und Harmonic Drive haben unterschiedliche Wellen-Durchmesser, entsprechend muss ein kleines Drehteil mit Ausfräsungen her. Wir adaptieren von 19mm auf 11mm.

Harmonic Drive HFUC-25-100-2UH-SP

Das HD kommt gebraucht von einem Industrie-Händler aus Österreich. Variante HFUS kommt bereit mit einem eingebauten Abtriebslager, bei dieser Variante ein Kreuzrollenlager. CAD Modell: Harmonic Drive AG.

Kleine Aufschlüsselung der Typbezeichnung aus dem Hersteller-Datenblatt.

• HFUC
• 25 = Baugröße
• 100 = Untersetzung (1:100)
• 2UH = Integrierte Abtriebslagerung (Kreuzrollenlager)
• SP = ?

Leadshine EL6 / Stepper-Online T6 Servomotor 1 kW

Auch das Thema AC Servomotor ist schon länger im Gespräch. Als wir vor 10 Jahren mit dem Bau der Maschine begonnen hatten war der Markt noch recht klein und Motoren/Regler für den Hobbybereich zu teuer. Das hat sich mittlerweile geändert.

• Leistung 1,0 kW
• Drehmoment 3,19 bzw. 9,26 Nm
• Drehzahl 3.000 bzw. 5.000 U/min
• Encoder 17bit
• Bremse 3,2 Nm

Da Harmonic Drive Getriebe auch rückwärts Kraft übertragen können (genauer: umgekehrt von Ab auf den Antrieb), haben wir uns für einen Motor mit Bremse entschieden.

Ein paar Daten

Drehmoment

Laut Tabelle vom Hersteller gelten folgende Grenzen für unser Harmonic Drive (HD):

• Wiederholbares Spitzendrehmoment: 157 Nm
  Also die Kraft die regelmäßig und ohne Schäden erreicht werden kann.
• Durchschnittsdrehmoment: 108 Nm
  Um die angegebene Lebensdauer zu erhalten, sollte dieses Drehmoment im Durchschnitt eingehalten werden.
• Kollisionsdrehmoment: 284 Nm
  Ende Gelände, ab hier nimmt das Getriebe permanenten Schaden. Maximal zulässiges Drehmoment z.B. bei einem Crash oder einem Not-Aus.

Der Motor ist laut Hersteller mit 3,2 Nm bzw. einem Spitzendrehmoment von 9,5 Nm angegeben. Zusammen mit der Untersetzung von 1:100 durch das HD ergibt sich somit theoretisch ein Drehmoment von 950 Nm, was deutlich über der zulässigen Kraft liegt. Entsprechend werden wir den Motor in seiner Kraft abriegeln.

Kurze Info noch zur elektromagnetischen Bremse – diese ist NC, also normal geschlossen und hält die Position der Welle mit max. 3,2 Nm. Nach der Untersetzung also 320 Nm und auch damit deutlich über dem Kollisionsdrehmoment des Getriebes. Entsprechend werden wir den Motor in seiner Leistung reduzieren, eventuell sogar auf die 750W Variante umsteigen.

Geschwindigkeit

Mit Fett- und Ölschmierungen sind Antriebsdrehzahlen von 5.600 bzw. 7.500 U/min zulässig, der Motor liefert 3.000 bzw. im erweiterten Bereich 5.000 U/min. Damit sind Abtriebsseitig 30 bzw. 50 U/min möglich und eine Umdrehung der Achse dauert somit 2 bzw. 1,2 Sekunden.

Wie geht es weiter?

Aktuell warten wir auf die Komponenten aus Österreich, China und Deutschland. Sobald das Material da ist geht es auch schon an die Bearbeitung der Bauteile… Bald mehr an dieser Stelle.

Wieso wir bisher noch nich die CsLab eigene simCNC Software ausprobieren konnte: Unsere CSMIO Steuerung ist über 7 Jahre alt und unterstützt leider nur Mach3 und Mach4.

Nach langer Überlegung haben wir uns dann doch für einen Austausch entschieden. Alles neu macht der Mai. Neue CSMIO/IP-S, simCNC Software, sowie das Handrad-Modul haben einzug in die Maschine gehalten.

Hardwaretausch

Dadurch, dass wir vorher bereits eine IP-S verbaut hatten war der Umstieg im Schaltschrank einfach… Stecker ab, Steuerung rein. Auf dem Weg hatten wir dann aber doch noch mal ein paar Dinge optimiert und insgesamt den Schaltschrank noch mal etwas aufgeräumt.

PS: Der 3D Probe ist nicht von CsLab… mehr dazu in Kürze

Erste Erfahrung mit simCNC

Die ersten Schritte mit simCNC gingen fix von der Hand, die Schnellstartanleitung bringt eigentlich alles mit was man braucht. So konnten wir nach nicht mal einer Stunde bereits die Achsen verfahren und die Maschine war quasi einsatzbereit.

Insgesamt reagiert die Software sehr schnell auf Eingaben und ist logisch gut aufgebaut.

Hier noch ein paar Punkte zur Software die uns überzeugt haben

• Direkt von CsLab entwickelt und damit native Integration mit den CSMIO Hardware-Steuerungen
• Läuft auf Windows, Linux und MacOS als Betriebssystem
• Vollständig anpassbare Oberfläche mit eingebautem GUI Editor + CSS
• Verbesserter Algorithmus für Bewegung und Beschleunigung
• Scripte in Python
• Der tolle Support von CsLab, den wir schon von der Hardware kannten

Steile Lernkurve vs. unsere Knowledge Base

In den ersten paar Tagen mit simCNC, sprich Installation auf der Maschine und dem Start unserer Anpassungen, haben wir eine ziemlich steile Lernkurve durchlaufen. Mit der reichhaltigen Anleitung vom Hersteller sowie dem Support via Email und Forum haben wir bereits eine Menge an Ideen umsetzen können.

Damit das gesammelte Wissen für uns, aber auch andere zugänglich bleibt, habe ich mich dazu entschieden eine gesonderte Knowledge Base aufzubauen.

Unter http://simcnc.a-ueberbach.de/ finden sich künftig viele Tipps, Hinweise und unsere eigenen Scripte zum herunterladen, verstehen und lernen. Die Seite befindet sich noch im Aufbau, wächst aber mit jedem unserer Projekte und Anpassungen weiter an.

Screen Editor

Was wirklich gut gelöst ist: Der eingebaute GUI Editor. Nach kurzer Einarbeitung und etwas Inspiration der mitgelieferten Sreens konnten wir schnell damit beginnen das Ganze an unsere Maschine anzupassen.

Hier ein paar erste frühe (!) Eindrücke von unserem künftigen Screen.

Unser Werkzeug-Screen für das 30 Platz Kettenmagazin (in Arbeit).

Kleiner Tipp für das Handrad-Modul

simCNC unterstützt aktuell keine USB Handräder. Stattdessen gibt es ein Handrad-Zusatzmodul mit den benötigten Eingängen und Anschluss an den Erweiterungsbus.

Das dazu passend angebotene Handrad ist etwas teuer. Wer sich jedoch traut den Stecker selbst anzulöten, der kann für etwa 1/3 des Preises das identische Handrad unter dem Stichwort CALT Manual Puls Generator TM2080 in China bestellen. Die Lieferzeit lag bei etwas mehr als zwei Wochen.

Wir hätten zwar die Möglichkeit mit der CSMIO IP-S Steuerung auf Mach4 zu gehen, die für unsere Maschine sinnvolle Industrial-Version kostet jedoch über 1.000 Euro. Ein Umstieg auf Sim-CNC, der eigenen Software von CSLabs, klappt leider mit unserer Hardware nicht.

Hattet ihr nicht mal Royal CNC?

Kurze Antwort: Ja. Nachdem Royal CNC jedoch leider nicht mehr weiterentwickelt wird und es auch keinen Support mehr gibt, waren wir etwas genervt auf andere Screens umgestiegen. Wir hätten Royal CNC trotzdem gerne weitergenutzt, durch einen Ausfall des Hardware-Dongles ist unsere Lizenz nicht länger nutzbar.

Physics Anonymous Screen

Wer nicht basteln möchte, der ist mit dem Physics Anonymous (PA) Screen mehr als gut bedient. Eine sehr übersichtliche Oberfläche mit einem modernen Erscheinungsbild. Selten hat Mach3 so gut ausgesehen.

PA stellte den Screen auf Youtube bereits 2020 vor – Kenner werden schnell die Nähe zum bereits 2010 in französisch erschienenen SuissU Screen erkennen.

Den Download findet man hier.

Unsere Anpassung

Der PA Screen hat unsere Motivation geweckt mal an einem eigenen Screen zu arbeiten, der auf die eigene Maschine abgestimmt ist und alle Sonderfunktionen abdeckt. Hier ein kurzer Zwischenstand.

Grundsätzlich wollen wir weg von Mach3, sind jedoch aufgrund unserer Controllerwahl eingeschränkt. Die sehr gute CSMIO Steuerung von CSLabs ist leider zu alt für SimCNC und Mach4 hat bei uns bisher keinen sonderlich besseren Eindruck hinterlassen. Außerdem sind einige Features in Mach4 der sehr teuren industrial Version vorenthalten (200 vs. 1.400 EUR).

Was war uns wichtig

• Alle nicht verwendeten Funktionen für unsere Maschine entfernen (z.B. die Jog-Tasten — wir nutzen ein Handrad)
• Funktionsleiste für die am häufigsten benötigten Funktionen im Programmlauf
• Icons + Text für die Buttons. Wir nutzen die Maschine nicht regelmäßig, da sind klare Beschriftungen sehr wichtig
• Funtionen die wir bereits als Hardware abbilden nicht zu duplizieren (z.B. Übersteuerung Vorschub & Spindeldrehzahl)
• Ein bisschen eigenes Look & Feel – Unsere “Hausfarbe” und unser Logo

Die Unterschiede

Zugegeben, wir haben uns stark an das Design von PA bzw. SuissU gehalten. Wieso das Rad neu erfinden? In Sachen Funktionen gibt es jedoch ein paar grundliegende Abweichungen.

Funktionsleiste

Kennen wir schon aus Royal CNC – alle wichtigen Funktionen für den Betrieb der Maschine immer an der gleichen Stelle auf allen Screens.

Hier unsere Funktionen von Links nach Rechts

Maschine

Damit die Zugehörigkeit der Maschine sich auch auf der Oberfläche wiederspiegelt – eine Zeichnung mit Achsbeschriftung. Wem ist es noch nicht passiert, dass er X und Y verwechselt hat oder Z + und – durcheinander gebracht hat?

Zusätzlich stellen wir noch die wichtigsten Statusmeldungen (Fehler Frequenzumrichter, Fehler Antriebe, Druckluft, Not-Aus) in der Ansicht dar.

Als kleines Gimmick wollen wir noch eine funktionierende Signalsäule in die Zeichnung einbauen.

F/T/S

Oder ausgeschrieben Feed, Tool, Spindle. Die Anzeigen sind gleich geblieben, es sind jedoch einige Buttons dazu gekommen.

In der Tool Sektion findet sich auch bereits ein kleiner Hinweis auf ein künftiges Projekt – ein Werkzeug-Kettenmagazin mit 30 Plätzen. Die aktuellen 10 Plätze auf dem linearen Werkzeugmagazin sind schon mal gut, für die Vielfahl an verschiedenen Spezialwerkzeugen jedoch zu wenig. Mehr dazu in Kürze.

Werkzeugmagazin

Aktuell nutzen wir ein relativ einfaches Werkzeugmagazin entlang der Y-Achse. Künftig soll jedoch ein Kettenmagazin mit ca. 30 Plätzen entstehen. Damit man dieses sinnvoll verwalten und beladen kann arbeiten wir schon heute an einer Integration in unseren Screen.

Die Idee ist es, Werkzeugplatz und Werkzeugnummer voneinander zu trennen. Somit können die 100 Werkzeugnummern von Mach3 genutzt werden und wir müssen vor dem CAM Export nicht immer die Werkzeugnummern verändern.

Wem die Grafiken bekannt vorkommen: Diese wurden aus Fusion übernommen. Dort gibt es schöne Darstellungen für ein paar Grundarten von Zerspanungswerkzeugen.

Screen bearbeiten

Mach3 Screens können auf verschiedenen Wegen erstellt werden, grundsätzlich ist das Vorgehen aber immer gleich. Auf Basis eines Hintergrundbilds können Buttons und Anzeigen platziert und Statusmeldungen (Mach3-Vokabular: LEDs) angezeigt werden.

Editor

Wir nutzen MachScreen von Klaus Dietz, eine solide Software die kostenfrei zur Verfügung gestellt wird. Die Bedienung ist am Anfag etwas gewöhnungsbedürftig, man kommt jedoch schnell dahinter und kann erste Ergebnisse feiern. Vielen Dank an dieser Stelle für die Software!

Zwar lassen sich der Screens von PA und SuissU mit MachScreen öffnen und editieren, das Hintergrundbild bleibt jedoch ein “flaches” PNG. Ohne das Original in Form einer editierbaren Datei mit Ebenen kann man also nur sehr beschränkt Änderungen am Screen vornehmen.

Lösung: Den Screen neu in einem Grafikprogramm / DTP Programm neu aufbauen.

Als Editor für das Hintergrundbild nutzen wir PowerPoint. Klingt erstmal komisch, ist aber für solche Anwendungsfälle eine sehr einfacher aber brauchbarer Software. Im Anschluss wird die gesamte Folie als PNG exportiert und in MachScreen als Hintergrund importiert.

Bei den Icons greifen wir entweder auf die Microsoft-Office Icon Datenbank zurück oder bauen die Symbole aus einfachen Grundformen selbst. Das geht ziemlich gut.

Hier mal ein Beispiel, wie die Icons aufgebaut sind. Zur besseren Sichtbarkeit habe ich die Konturen Orange markiert.

Wie geht es weiter?

Die wichtigsten Funktionen auf der ersten Seite funktionieren bereits zuverflässig. Als nächstes werden wir noch die Seite für die Werkstückantastung überarbeiten und die Steuerung für das Werkzeugmagazin hinzufügen.

Ob wir unseren Screen veröffentlichen werden weiß ich noch nicht. Durch die Anpassung an unsere Maschine und Begebenheiten, sowie die dahinterliegenden Macros, wird ohne einige Änderungen keine sinnvolle Anwendung möglich sein.

Vielleicht motiviert dieser Artikel ja trotzdem den ein oder anderen, sich an einem eigenen Screen oder der Anpassung eines bestehenden Screens zu wagen.

Strom!

Endlich Strom an der Werkbank-Insel. Also fast – eine Verteilerleiste mit Strom und Druckluft gibt es schon, das Kabel dazu muss jedoch noch verlegt und angeschlossen werden.

Auch die Unter-Unterverteilung haben wir fertiggestellt. Jetzt hat jede Maschine ihren eigene Anschluss, direkt nebendran. Wie mit unserem Vermieter abgesprochen konnten wir eine eigene Verteilung nach unserem Bedarf aufbauen, die Einspeisung wollte er durch eigene Elektriker übernehmen. Entsprechend haben wir uns bei der U-UV etwas mehr Mühe gegeben.

Kompressor

Bisher hatten wir noch keine Zeit die zentrale Druckluftversorgung wiederherzustellen. Stück für Stück kommen wir dem Ziel aber näher! Durch den Kauf eines kleinen Leisekompressors konnte in der Zwischenzeit zumindest der Laser schon mal wieder arbeiten, spätestens mit dem “Restart” der CNC Fräse muss jedoch zwingend eine stabile Druckluftversorgung stehen.

Hier und da haben wir auch ein paar kleinere “Bausünden” ausgebügelt. Die Kondensat-Ablässe der Luftaufbereitung sind nun etwas ordentlicher verlegt.

Da wir uns entschieden hatten den Schaltschrank fest an der Wand zu montieren mussten einige Kabel verlängert bzw. ausgetauscht werden. Ich bin kein großer Fan von Verbindern in Maschinen, die vibrieren und warm werden. Dank Kran über der Werkbank konnten wir den ganzen Verdichter einfach anheben und bequem im stehen und bei gutem Licht arbeiten.

Auch der Pegelsensor brauchte ein neues Kabel. Als mechanischer Schutz dienen zwei übereinander angebrachte Schrumpfschläuche.

Da wir damals den Schaltschrank so kompakt wie möglich halten wollten war für einen Kabelkamm leider kein Platz mehr. Jetzt wo der Schaltschrank in Sitzhöhe hängt ist es an der Zeit ein paar Sachen zu verbessern. u.a. passen wir die Länge der eingehenden Kabel noch mal an und haben jetzt auch alles ordentlich beschriftet. Etwas Ordnung muss aber noch rein… und auch die letzten zwei Wagoklemmen sind mittlerweile verschwunden.

Motor sowie Steuerung haben dann auch bereits einen ersten kleinen Testlauf absolviert. Bisher ohne besondere Vorkommnisse. Fehlen jetzt noch ein paar Kleinigkeiten und der Anschluss des Verdichters an die Ringleitung. Mehr dazu weiter unten.

Ach ja, und eine Schallschutzumhausung muss auch noch gebaut werden. Aktuell ist die Kiste ordentlich laut – der offene Platz in der Ecke ist in Sachen Schallverteilung echt schwierig.

Schweißtisch

Bei unserem Dauer-Bohrprojekt geht es auch weiter. Pro Besuch in der Werkstatt kommen 2-3 neue “Zeilen” á 12 Bohrungen hinzu. Bald haben wir die benötigten 144 Löcher erreicht. Bisher hält der 16mm Kernlochbohrer (Fein UltraFein 50) gut durch, die Löcher sind nach wie vor innerhalb der Toleranz.

Druckluftverteilung

In Sachen Druckluft sind wir etwas im Verzug geraten. Die Tanks hängen an der Wand, der Kompressor steht an seinem Platz und die Anschlussdosen sind montiert… nur die Verlegung der Druckluftleitungen gestaltet sich noch etwas schwierig, da die flexiblen Rohre von der Rolle sich doch etwas widerspenstig zeigen.

Update 15.05.2021

Mittlerweile haben wir das Handrad an der Maschine ausprobieren können. Fazit: Super! Die Einrichtung der Mach3 Brains (werden als ZIP Download auf dem Handrad mitgeliefert) ist in weniger als 10 Minuten erledigt und schon konnte es los gehen.

An den Komfort der kabellosen Bedienung hat man sich schnell gewöhnt. Auch das Display mit Anzeige der aktuellen Koordinaten sowie Klartextnavigation macht an der großen Maschine Spaß. Bisher mussten wir beim Einrichten immer wieder zur Steuerung laufen um die Achse zu Nullen oder mal ein Werkzeug zu wechseln.

Durch einen Zufall bin ich in einer Facebook Gruppe zum Thema CNC auf das tolle Handrad Projekt von Heiko aufmerksam geworden. Besonders daran: das Handrad kommuniziert via 2,4 GHz und MTU ModBus mit Mach3 (und theoretisch auch anderen Steuerungen wie Mach4 und Linux CNC) und lässt sich an vielen Stellen einfach an die eigenen Bedürfnisse anpassen.

Hier mal ein paar Infos zum Handrad… in Kürze gibt es dann auch noch ein paar mehr Details mit Video von der Benutzung. Wir werden außerdem noch ein eigenes Inlay mit Beschriftung für den unteren Teil des Handrads anfertigen.

Hinweis: Ich bin weder gesponsort noch erhalte ich irgend eine Gegenleistung – in diesem Artikel möchte ich einfach dieses interessante Projekt eines Elektronik Enthusiasten vorstellen.

Highlights

• Kabbellose über sichere 2,4 GHz Funkverbindung
• Steuert Mach3 über eine ModBus Verbindung an
• 13 Tasten (Davon 8 als Pfeil/Jogtasten für X/Y/Z angeordnet und 6 beleuchtet)
• Funktionsdisplay mit der Möglichkeit eigene Menüeinträge einzustellen und damit Macros zu starten
• Eingebautes simples Planfräsprogramm
• Werkzeugtabelle mit Klartextanzeige und Start eines bestehenden WZW Macros
• Konfiguration über WLAN / Ein Webinterface
• Akkubetrieb > 10 Stunden
• Kabellosem Aufladen (QI Ladestandard!)

Sicherheit

Bei Funkbetriebenen Steuerungen bin ich sehr skeptisch. Ich habe selbst schon erlebt, wie Funktastaturen beim Jog-Betrieb auf einmal nicht mehr gestoppt haben und Aktionen von billigen Handrädern zeitverzögert ausgegeben wurden (buffering). Grund dafür waren mangelnde Überwachung und Sicherheitseinrichtungen.

Das hier vorgestellte Handrad besitzt folgende Sicherheitseinrichtungen:

• Bi-Direktionale Funkverbindung. Stoppt bei einem Verbindungsabbruch automatisch die Bewegung
• Not-Aus Schalter
• Zustimmschalter für sämtliche Bewegungsfunktionen

Hardware

• Gehäuse aus ABS, 3D gedruckt
• 2 Drehencoder (Display & Achsen)
• 8 Edelstahltasten
• 1 Seitlicher Zustimmtaster
• 6 beleuchtete Tasten mit einstellbarer Farbe, 4 frei belegbar
• 3-Stufen Kippschalter für 1, 1/10, 1/100mm Verfahrweg je Click
• OLED Display
• Not-Aus Schalter
• Li-Ion Akku mit 2.000 mA

Konfiguration

Über den Computer (oder ein Mobiltelefon) lässt sich der eingebaute WLAN Hotspot im Handraf dazu verwenden, seine eigene Konfiguration auf das Handrad zu laden. Auch neue Softwareversionen können so sehr einfach eingespielt werden.

Entwicklung

Auf Basis meiner Wunschliste hat Heiko am Handrad noch ein paar Anpassungen/Verbesserungen vorgenommen.

Da ist zunächst, und kaum zu übersehen, ein Not-Aus Schalter. An der linken Gehäuseseite befindet sich außerdem noch ein Zustimmschalter, welcher bei jegilicher Bewegung (Encoder, Jog-Tasten und Bewegungsfunktionen) gedrückt sein muss. Somit werden ungewollte Bewegungen der Maschine verhindert.

Eine neue Funktion ist die Möglichkeit den Werkzeugwechsel vom Handrad aus zu initiieren (also M6 Tx aufzurufen). Dazu kann man auf dem Handrad auch die Klartextnamen der Werkzeuge hinterlegen – sehr praktisch! Aktuell sind bis zu 30 Werkzeuge möglich.

In Zukunft werden sicher noch weitere tolle Funktionen hinzugefügt.

Interesse?

Gute Nachrichten – das Handrad könnt ihr ab sofort als Bausatz (mit oder ohne 3D-Druckteile, für die Maker unter euch) käuflich erwerben. Der Preis bewegt sich im Rahmen von anderen Handrädern, jedoch bietet das Handrad von Heiko viele Zusatzfunktionen und ein top OLED Display.

https://www.cnc-handrad.de

Auch während der Tage ist in unserer Werkstatt wieder das ein oder andere passiert, hier ein kleiner Überblick. Wir starten voller Elan in das neue Jahr und freuen uns schon auf viele Projekte und Werkstatt-Tage/Wochenenden.

KSS Anzeige Bandsäge

Diese hübsche Füllstandsanzeige haben wir zufällig bei eBay gefunden. Bisher hatten wir bei niedrigem Füllstand immer das Problem von Schaumbildung im KSS – das gehört nun der Vergangenheit an.

Laser Bedienpanel

Upgrade II – Neben dem neuen Bedienpanel hat der CO2 Laser nun endlich auch ein analoges Amperemeter erhalten. Mehr dazu hier.

Laser Abluftmotor

Der eingebaute Rohrlüfter war nicht stark genug um den Rauch vom Laser abzuführen – neben Ablagerungen im Arbeitsraum führte das auch zu Geruchsbelästigung und brennenden Augen. Mit dem neuen Gebläse (Drehzahl Verstellbar) ist das nun kein Problem mehr.

Laser Kamerahalter

Eine Kamera am Laser? Fanden wir erst selber unnötig, bis wir es mal ausprobiert haben. Für Positionierfaufgaben beim Gravieren oder für das Schneiden entlang von Schnittmarken ist das absolut praktisch.

Die 12 Euro teure 5MP “Webcam” kommt jedoch als OEM Version ohne Gehäuse aus China. Hier entsteht gerade ein formschönes Gehäuse aus Alu. Nebenbei leitet dieses die Wärme der Kamera (zieht Spitze immerhin 1.200 mA!) besser ab als ein Kunststoffgehäuse aus dem 3D Drucker.

Laser Projekte

Mit dem Laser sind wir ziemlich schnell zurecht gekommen, nicht zuletzt weil man (eigentlich) nichts daran verändern musste um los legen zu können. Die Resultate können sich sehen lassen.

Holzbearbeitung

Auch in Sachen Holz sind wir wieder stark unterwegs. Diesmal mit der CNC Fräse und massiven Eichenholzbohlen. Um so wichtiger akuter wir das Absaugschuhprojekt, bei welchem wir aktuell ein wenig hinterher hinken.

Kompressorsteuerung mit Siemens Logo!

Unser Kompressor hat sein erstes Softwareupdate bekommen. Neben der Druckerhöhung von 8 auf 9 bar wurd die Hysterese auf 2 bar geändert – d.h. der Kompressor startet erst wieder bei einem Druck von 7 bar.

Zusätzlich haben wir den Betriebsstundenzähler überarbeitet. Der Siemens Logo! Standardbaustein zählt nur ab einer vollen Minute, was jedoch bei unseren kurzen Einschaltdauern nicht immer gegeben ist. Zur Kontrolle wird die Betriebszeit jetzt auch minutengenau angezeigt.

YouTube / Unser Kanal

das mit dem Filmemachen bzw. einem Kanal auf YouTube haben wir uns etwas einfacher vorgestellt… Aufgrund der beengten Platzverhältnisse in der Werkstatt verdoppelt die Filmerei leicht den Aufwand unserer Projekte.

Nicht desto trotz ist Fabian weiterhin fleißig an seinem Stahl/Eichenholz Bettrahmen-Projekt am arbeiten und filmt jeden Schritt fleißig mit.

Um die Benutz- und Bedienbarkeit zu verbessern spendieren wir dem Laser einige Upgrades – Diesmal ein erweitertes Bedienpanel.

Aktuell sieht das Bedienpanel noch folgendermaßen aus:

Oberfläche

Und so soll die Bedienoberfläche nach dem Umbau aussehen.

Von oben nach unten und links nach rechts:

• CO2 Feuerlöschfunktion. Noch in Arbeit.
• USB-A Buchse für USB-Stick
• Not-Aus Schlagschalter
• Schlüsselschalter mit Stellung Wartung/Aus/Betrieb. Es gibt drei verschiedene Schlüssel, welche jeweils eine der beiden Positionen oder beide Positionen schalten können. Das spart einen weiteren Schlüsselschalter für den Wartungsmodus
• Steuerung An/Aus
• Laser An/Aus
• Air-Assist An/Aus
• Lüftersteuerung
• Testschuss Laser

Meldeleuchten:

• Warnung Temperaturschwelle oder Minimaldruck externe Druckluftversorgung
• Lock-Out aktiv (z.B. Türe offen), Laser gesperrt
• Wartungsmodus aktiv, Türsicherung gebrückt. Nur über Stellung “Wartung” am Schlüsselschalter und nur mit speziellem Schlüssel.

Befehls/Meldegeräte

Zum Einsatz kommen OKTRON Juwel von Schlegel. Die Elemente sind nur 25x25mm groß und es gibt unzählige Kombinationsmöglichkeiten von Schaltelementen, Tastelementen, Kalotten und Abdeckkappen. Genau das richtige um ein gutes Bedienfeld zu bauen.

Zufällig habe ich auf der Suche nach ähnlichen Projekten eine Bedienungsanleitung der Firma Trotec im Netz gefunden – hier kommt ebenfalls OKTRON Juwel zum einsatz…

Teileliste

Jeweils aus der Baureihe OKTRON Juwel von Schlegel

Basiselemente

• Not-Aus/Halt-Taste quadratisch (OKJUV)
• Schutzkappe (KDOKJ)
• USB-Buchse twin quadratisch (OKJ_USB)
• Meldeleuchte beleuchtbar quadratisch (OKJL4)
• Drucktaste beleuchtbar quadratisch (OKJT)
• Schlüsseltaste rastendverschiedenschließend quadratisch (OKJSSA31)

Kalotten / Abdeckungen

• Kalotte rot gewölbt transparentAusführung beschreib- und beleuchtbar (KOKFRT)
• Kalotte blau gewölbt transparentAusführung beschreib- und beleuchtbar (KOKJFBL)
• Tasterkappe weiß flach transparentAusführung beschreib- und beleuchtbar (T25FGWS)
• Tasterkappe rot flach transparentAusführung beschreib- und beleuchtbar (T25FGRT)
• Tasterkappe blau flach transparentAusführung beschreib- und beleuchtbar (T25FBL)
• Div. Bezeichnungsschilder mit Grafik-Symbol

Beleuchtung / Kontaktgeber

• Leuchtdiode für W2x4,6d Fassungultrahell 24V weiß mit Einweggleichrichter (L2X4,6-24UW)
• Tastkontaktgeber Not-Haltselbstüberwachend 2Ö + 1S Kontaktgeber AZ (AZOSOI)
• Leucht-Schaltkontaktgeber 2Ö + 2S Kontaktgeber B_439, beleuchtbar (BFL_439)
• Schaltkontaktgeber 1Ö + 1SKontaktgeber (BF)

Bearbeitung

Das Raster der Befehls- und Meldegeräte ist ziemlich dicht, die Stege zwischen den Ausschnitten entsprechend klein.

Für die Bearbeitung kommt Lasern sowieo Wasserschneiden aber auch Fräsen in betracht (Radius 2,5 mm = 5 mm Fräser).

Wir haben uns für den 3D Druck entschieden – gerade für Prototypen ist das die einfachste und günstigste Variante. Sollte man noch etwas verändern müssen ist ein neues Teil schnell gedruckt.

Den Druck übernimmt Fabian mit seinem Ender. Nach diversen Umbauten produziert der im Moment von allen unseren Druckern mit Abstand die besten Ergebnisse.

Wer Spaß am Nachbau hat: das STL ist hier verfügbar.

Zusammenbau

Mittlerweile sind die Befehls- und Meldegeräte angekommen. Zumindest Größtenteils. Ein paar Posten aus der Lieferung fehlen noch, leider ohne Ankündigung durch den Händler, welcher laut seinem Onlineshop eigentlich alles auf Lager haben sollte.

Wunderbar Schlank! Kompakter bekommt man so viele Funktionen wirklich nicht unter.

Auf dem Weg räumen wir gleich noch ein paar Dinge im Schaltschrank des Lasers auf und erweitern den Not-Aus Kreis um einen redundanten Sicherheitsbaustein.

Mehr dazu in Kürze an dieser Stelle.

Mittlerweile haben wir den Einbau des Bedienpanels begonnen. Nebenbei ist noch ein Amperemeter dazu gekommen, damit wir den maximalen Strom auf der Röhre überwachen können.

Die Anleitung steht hier im Wiederspruch zum Aufkleber sowie den Herstellerangaben – 23 mA vs. 20 mA vs. 27 mA. 27 mA stellt das Maximum der Stromversorgung (=100%) dar, wir arbeiten erst einmal mit maximal 23 mA.

Als nächstes bauen wir noch die 200l Tankbatterie zusammen, dann haben wir auch genug Reserven für Sandstrahlarbeiten.

Hier geht’s zu den einzelnen Detailartikeln.

• Vorstellung
• Teil 1: Software
• Teil 2: Schaltschrank
• Teil 3: Rahmen
• Teil 3,5: Zwischenstand
• Teil 4: Montage & Rohrleitungen
• Teil 5: Inbetriebnahme
• Teil 6: Test, Demontage, Transport, Fazit.

Hintergrund zum Projekt

Wieso?

Unser alter Kompressor ist beim Brand im Juli 2019 leider zerstört worden. Es musst also eine neue Druckluftquelle her und sie musste mit den beengten Platzverhältnissen klar kommen. Gleichzeitig wollten wir uns in Sachen Abgabeleistung und Vorratsspeicher vergrößern, um Lackier- und Sandstrahlarbeiten zu ermöglichen.

Was macht den Kompressor so besonders?

Die Druckluftanlage (Kompressor reicht eigentlich als Begriff nicht mehr aus) bringt aufgrund ihrer SPS Steuerung Besonderheiten mit.

• Überwachung von Temperatur, Druck, Pegelstand Kondensattank und Motorlaufzeit.
• Automatische Abschaltung nach einer voreingestellten Zeit – damit die Anlage nicht nachts um 2 wieder los rumpelt. Auch eine Zeitsteuerung ist möglich.
• Ferngesteuerter Start über die CNC Fräse bzw. deren Steuerung
• Bei Abschaltung der Anlage wird der Drucktank von der Ringleitung genommen, um unnötige Druckluftverluste vorzubegen.
• Tanksteuerung. Tank 1 und 2/3 lassen sich getrennt ansteuern. Mit nur 100l kommt man schenller auf den benötigten Nenndruck, bei hohem Volumenbedarf kann man weitere 200l Volumen zuschalten
• Betriebsstunden- und Wartungsintervall mit entsprechenden Warnungen. Der Kompressor ist nur duch kriechen erreichbar, da ist eine gute Ferndiagnose wichtig.
• Restdruckmodus. Öffnet die Verbindung zur Ringleitung ohne bei niedrigerem Druck den Verdichter zu starten.
• Feintuning. Timing von Druckentlastung, Anlauf, etc. lassen sich sehr genau justieren.

CAD vs. Realität

Ein paar Details haben sich im Prozess noch verändert, ansonsten sind wir dem Plan gefolgt.

Gleiches gilt für den Schaltschrank

… sowie die Bedieneinheit.

Beim Rahmen gab es jedoch noch einige Veränderungen / Vereinfachungen.

Auch der Schaltschrank wurde diesmal im Detail vorab geplant, da klar war dass es knapp werden würde.

Bauteile

Eine Kiste voller Bauteile. Einige Teile kommen von eBay, das meiste aus dem Fachhandel (u.a. Automation24 und Völkner). Im Prozess weren wir noch öfters Verschraubungen und Fittinge nachbestellen müssen…

Rahmen

Wieder einmal etwas wuchtig ausgefallen… Die Idee war, den Kompressor bei Bedarf stapeln zu können. In die 4 Füße lassen sich dazu Verbindungsrohre setzen.

Montage

Irgendwie sind hier gar nicht so viele Fotos entstanden. Hier drei exemplarische Fotos… Die Adapter-Schlacht in der Mitte haben wir so natürlich nicht verbaut – aber es zeigt eindrucksvoll wie hoch die Anzahl an Kombinationsmöglichkeiten ist.

Anschluss

Ein einfaches Schema in PowerPoint – jede Farbe steht für einen anderen Gewindedurchmesser. Adaptieren bis der Arzt kommt…

Schaltschrank

Dank Planung im CAD hat alles super gepasst. Danke an Rittal und Siemens für die guten frei verfügbaren CAD Modelle ihrer Produkte!

Software

Unser erstes SPS (bzw. Siemens Logo! 8) Projekt. Dafür gleich mit einem TDE Textdisplay sowie einer I/O Erweiterung. An die Programmieurng mussten wir uns erstmal gewöhnen – wenn man aus dem Arduino-Lager kommt ist eine grafische Programmierung mit all ihren Eigenheiten und Restriktionen erstmal etwas anstrengend. Nach kurzer Einarbeitung ging’s dann aber.

Zerlegen, Transport, Inbetriebnahme

Aus Platz- und Lärmschutzgründen sollte der Kompressor, wie auch sein Vorgänger, auf den Spitzboden der Werkstatt. Dazu musste er jedoch nochmal vollständig zerlegt werden. Nicht nur wegen dem geschätzten Gesamtgewicht von 110 Kg, sondern auch wegen einem Stützbalken der Dachkonstruktion.

Schon bei der Konstruktion war deswegen auf dem verfügbare Platz (auch für die Montage) immer ein besonderes Augenmerk.

Was kommt als nächstes?

• Hier und da noch ein wenig Feintunging, u.a. bei den Temperatursensoren und den Zeitabläufen sowie der Benutzeroberfläche
• Bau der zweiten Tank-Batterie mit 2×100 l Tanks
• Langzeitstudie, evtl. nutzen wir die Datenlogger-Funktion der Siemens Logo!