Einrichtung und Bedienung automatischer Werkzeugwechsler

Übersicht

• Baustelle
• Einleitung
• Werkzeugnummern und Namen
• Postprozessor
• Fräsmotor konfigurieren
• Eingänge konfigurieren
• Ausgänge konfigurieren
• Konfiguration Referenzfahrt
• Konfiguration Werkzeuglängensensor
• Konfiguration Werkzeugwechsel
• Übersicht Werkzeugverwaltung
• Werkzeuge Einspannen, Ausspannen und Vermessen
• Ablauf manueller Werkzeugwechsel
• Werkzeugmagazin bestücken
• Programmablauf mit Werkzeugwechsler
• Zum Schluss

Baustelle:

• Die Werkzeugwechselfunktion ist neu und wenig getestet:
  • Rechne mit Fehlfunktionen!
  • Ich arbeite noch am Feinschliff - an der Konfiguration und Bedienung können sich noch Änderungen ergeben!

Einleitung:

• Bedenke, dass automatische Werkzeugwechsler kein Einsteigerthema sind:
  • Du benötigst umfangreiche Erfahrung und Routine im Umgang mit Estlcam und deiner Maschine.
  • Ich habe chronischen Zeitmangel und kann keinen nennenswerten Support bieten:
    • Bei konkreten Fragen zu konkreten Problemen die anhand der Anleitung und Tooltips nicht ohne weiteres lösbar sind versuche ich zwar zu helfen.
    • Im wesentlichen bist du allerdings auf dich alleine gestellt.
• Es geht nicht mit jedem beliebigen Werkzeugwechsler und nicht mit jeder beliebigen Maschine:
  • Feststehendes Linearmagazin in das die Werkzeuge von oben abgelegt oder seitlich eingeschoben werden.
    • Keine Revolver oder Kettenmagazine etc.
  • Pneumatisch oder per 24V Steuersignal betätigter Wechsler.
    • Keine Schraubbetätigung oder andere Verriegelungsmethoden.
  • Sind die Magazinplätze weit genug auseinander, so dass Fräsmotor bzw. Z-Achse nicht mit benachbarten Werkzeugen kollidieren?
  • Bei niedriger Z-Achse muss das Magazin ggf. so tief montiert werden dass viele Werkzeuge wegen ihrer Länge gar nicht mehr rein passen.
  • Bei wenig Verfahrweg der Z-Achse besteht ein hohes Kollisionsrisiko zwischen Werkzeug und hochstehenden Spannmitteln.
• Deine Maschine muss zuverlässig laufen:
  • Stelle sicher, dass die Grundkonfiguration deiner Maschine konservativ und erprobt ist bevor du an die Einrichtung eines Werkzeugwechslers gehst.
• Lese dir die Anleitung vorab gründlich durch und stelle dir diese Fragen:
  • Komme ich mit der Anleitung klar?
  • Ist das was ich vorhabe realisierbar?
  • Entspricht das Bedienkonzept meinen Vorstellungen?
• Versuche nicht gleich alles auf einmal zu machen:
  • Gehe es langsam an und lasse so viele Einstellungen wie möglich auf den Standardwerten.
  • Wenn die Z-Achse unnötig weit hoch fährt ist das erst mal auf der sicheren Seite - da kann man sich später noch drum kümmern.
  • Lasse optionale Komponenten wie Magazinabdeckungen am Anfang weg bis der Wechsler an sich einwandfrei läuft.
• Egal ob mit oder ohne Werkzeugwechsler: Maschinen unbeaufsichtigt laufen zu lassen endet früher oder später im Desaster!!!

Werkzeugnummern und Namen:

• Weise allen Werkzeugen in der Werkzeugliste deines CAM (egal ob Estlcam oder ein anderes)
  • Eine eindeutige Werkzeugnummer im Bereich von 1 bis 999...
  • Und einen beliebigen aber sinnvollen Namen zu...
  • Die Nummer identifiziert das Werkzeug und teilt der Steuerung mit welches Werkzeug eingespannt werden soll...
    • Unterschiedliche Werkzeuge dürfen NIEMALS dieselbe Nummer haben!
  • Der Name ist zwar zweitrangig, am Ende entscheidet immer die Nummer...
    • Aussagekräftige Namen helfen jedoch bei der Bestückung des Werkzeugmagazins und manuellen Werkzeugübergaben...
    • Und Estlcam schlägt Alarm wenn es Namensabweichungen zwischen CAM und Steuerung feststellt um auf mögliche Verwechslungen hinzuweisen...

• Benenne deine Werkzeuge nach einem einheitlichen und auf Dauer angelegten Schema:
  • Momentan hast du vielleicht nur einen Fräser mit 2mm Durchmesser und nennst ihn "Fräser 2,0mm"
    • Mit der Zeit werden aber sicherlich weitere Fräser mit diesem Durchmesser hinzukommen - und dann wird so eine Benennung zum Problem...
    • Ich habe z.B. zwei 2mm Einschneider für Alu die sich nur subtil durch unterschiedliche Schneidenlängen von 5 bzw. 8mm unterscheiden.
  • Werkzeugnamen sollten deswegen weitere Eigenschaften enthalten um ähnliche Werkzeuge ohne Verwechslungsgefahr auseinanderhalten zu können:
    • z.B. "Fräser Durchmesser 2,00mm / Einschneider / Schaftdurchmesser 3mm / Schneidenlänge 5mm / Gesamtlänge 39mm / für Alu"
    • Das ist natürlich übertrieben - ich verwende stattdessen lieber abkürzende Codierungen - z.B.:
      • "Fräser 2,00mm 1S D3 L5 G39 AL" für meinen 2mm Fräser mit 5mm Schneidenlänge
      • "Fräser 2,00mm 1S D3 L8 G39 AL" für meinen 2mm Fräser mit 8mm Schneidenlänge
    • Wie viele Unterscheidungskritieren zweckmäßig sind und wie du die Benennung konkret gestaltest bleibt letztlich deinen Vorlieben überlassen.
    • Weitere Informationen zur eindeutigen Beschreibung und Identifikation eines Werkzeuges wie z.B. Bestellnummern können im Kommentarfeld eingetragen werden.
      • So kann die Länge des Werkzeugnamens relativ kurz gehalten und dennoch viel Information übermittelt werden.
  • Vorsicht mit Klammern im Werkzeugnamen! Sie dienen in Estlcam dazu dasselbe Werkzeug mehrfach in der Werkzeugliste anlegen zu können:
    • z.B. "Fräser 3,00mm" und "Fräser 3,00mm (normal)" werden als dasselbe Werkzeug betrachtet!
  • Hat ein Werkzeug erst einmal eine Nummer und Namen bekommen solltest du das nur noch mit äußerster Vorsicht ändern:
    • Jede Änderung führt zu Chaos sobald nochmal ein altes CNC Programm mit alter Nummerierung und Benennung geöffnet wird!
    • Wird im CNC Programm nach Werkzeug Nummer "20" verlangt wird die Steuerung auch gnadenlos Werkzeug Nummer 20 verwenden:
      • Wenn Nummer 20 früher ein kurzer Gravierstichel war...
      • Und heute ein langer 10mm Fräser ist...
      • Dann wird Estlcam dich zwar auf die Namensdifferenz hinweisen...
      • Doch wenn du das ignorierst oder übersiehst endet das CNC Programm mit einem großen Knall...
  • Nutze die Standardwerkzeuglistenfunktion in Estlcam, so dass neue Projekte immer mit dem aktuellsten Stand deiner Standardliste erstellt werden.
    • Es ist kein Problem wenn mit der Zeit neue Werkzeuge dazukommen oder sich Parameter ändern solange die alten Nummern und Namen identisch bleiben.

Postprozessor:

• Wenn du Estlcam als CAM nutzt wähle in den Grundeinstellungen die Voreinstellung "Estlcam mit Werkzeugwechsler" aus - fertig...
• Verwendest du ein anderes CAM muss die Ausgabe der Werkzeugwechselbefehle diesem Schema entsprechen:
  • M06 TNummer (Name)
    • Befehl "M06"
    • Gefolgt von "T" mit der Werkzeugnummer dahinter
    • Gefolgt von in "()" Klammern gesetztem Werkzeugnamen
    • z.B. M06 T3 (Fräser 2,00mm 1S D3 L5 G39 AL)
  • Wähle einen geeigneten Postprozessor aus oder passe ihn entsprechend an.
    • Die Ausgabe des Werkzeugnamens in Klammern kann im Notfall weggelassen werden, ohne Namen ist das Verwechslungsrisiko jedoch stark erhöht.

Fräsmotor konfigurieren:

• Der Fräsmotor wird "ganz normal" konfiguriert - für Werkzeugwechselbetrieb sind an dieser Stelle keine besonderen Einstellungen nötig.
• Bei Motoren mit Frequenzumrichter sollte dieser allerdings so eingestellt werden dass der Motor zügig startet und stoppt.
  • In der Regel sollten Start und Stopp auch ohne extra Bremswiderstand in einer Sekunde zu schaffen sein.
  • Deutlich mehr erhöht nur die Wartezeiten die eingehalten werden müssen und führt zu unnötigen Schäden wenn die Maschine z.B. wegen einem Crash schnell gestoppt werden soll.
• Stelle das Feld Beschleunigungszeit auf einen Wert der geringfügig höher ist als die tatsächlich vom Motor benötigte Zeit.

Eingänge konfigurieren:

• Für den Betrieb eines automatischen Werkzeugwechslers wird ein Werkzeuglängensensor benötigt.
  • Schließe ihn an einen beliebigen, freien Eingang deiner Steuerungsplatine an.
  • Und konfiguriere die Funktion des gewählten Eingangs im Reiter Digitale Eingänge als "Werkzeuglängensensor".
  • Der Name ist beliebig wählbar und dient nur zur Info für den Benutzer z.B. im Fall von Fehlermeldungen.

• Zusätzlich können je nach Werkzeugwechsler und Zubehör ggf. noch weitere Schalter und Sensoren angeschlossen und konfiguriert werden:
  • "Längensensor Abdeckung offen": Falls ein Schalter vorhanden ist der die "offen" Stellung der Längensensorabdeckung meldet.
  • "ATC Verriegelung offen": Falls ein Sensor vorhanden ist der die korrekte Öffnung der Werkzeugverriegelung bestätigt.
  • "ATC Verriegelung geschlossen": Falls ein Sensor vorhanden ist der die korrekte Schließung der Werkzeugverriegelung bestätigt.
  • "ATC Werkzeug vorhanden": Falls ein Sensor vorhanden ist der meldet ob sich ein Werkzeug in der Spindel befindet.
  • "ATC Abdeckung offen": Falls ein Schalter vorhanden ist der die "offen" Stellung der Werkzeugmagazinabdeckung meldet.
• Diese Funktionen bieten zusätzliche Sicherheit um im Fall von Fehlfunktionen wie z.B. einer wegen mangelndem Luftdruck nicht korrekt öffnenden Verriegelung die Maschine anzuhalten.
  • Sie machen allerdings auch die Einrichtung des Werkzeugwechslers kniffliger.
  • Stelle diese Eingänge deswegen am Anfang auf "Unbenutzt" oder "Andere"
    • Und weise ihnen erst später wenn alles korrekt funktioniert Stück für Stück ihre eigentlichen Funktionen zu.

Ausgänge konfigurieren:

• Zur Ansteuerung eines Werkzeugwechslers werden in der Regel folgende Ausgänge benötigt:
  • Ein Ausgang der die Werkzeugverriegelung öffnet und schließt...
  • Ein Ausgang der Druckluft zum reinigen der Werkzeugaufnahmen von Staub und Spänen ein- und ausschaltet...
  • Ggf. Sperrluft zum Schutz der Lager vor eindringendem Schmutz...
  • Und eventuell ein Ausgang der die Abdeckung des Werkzeugmagazins öffnet und schließt...
    • Montiere Abdeckungen allerdings erst einmal ab bis alles richtig läuft um die Gefahr von Beschädigungen beim einrichten zu minimieren...

• In der Regel werden diese Aufgaben durch Druckluft erledigt:
  • Schließe geeignete Magnetventile (Spulenstrom < 100mA) an beliebige freie Relaisansteuerungsausgänge deiner Steuerungsplatine an...
    • Eines der beiden Kabel an die V+ Klemme
    • Das andere Kabel an eine beliebige Ausgangsklemme.
    • Falls das Relais über Freilaufdioden verfügt muss die Polarität beachtet werden um Kurzschlüsse zu verhindern!
      • Der positive / "+" Anschluss an V+
      • Der negative / "-" Anschluss an die Ausgangsklemme

• Ausgang für die Werkzeugverriegelung konfigurieren:
  • Im Beispiel ist das Pneumatikventil zur Betätigung der Werkzeugverriegelung mit Ausgang 2 verbunden.
    • Entsprechend ist im Reiter "Ausgänge" "Ausgang 2" zur Konfiguration ausgewählt...
  • Falls eine manuelle Betätigungsmöglichkeit für die Werkzeugverriegelung gewünscht ist klicke auf den "Bild" Button und wähle das gewünschte Symbol aus:
    • Es erscheint daraufhin unten rechts im Steuerungsfenster ein Button der bei anklicken die Verriegelung öffnet bzw. wieder schließt.
    • Ist kein Button zur manuellen Betätigung gewünscht wähle kein Bild aus bzw. stelle den Button auf das rot durchgestrichene Symbol zurück...
    • Manuelle Betätigungen der Werkzeugverriegelung entsprechen nicht dem vorgesehenen Ablauf!
      • Das wirst du zwar am Anfang erst einmal so machen müssen bis alles richtig läuft.
      • Später führt es zu großen Problemen, da Estlcam dabei nicht mitbekommt ob und welches Werkzeug wirklich in der Spindel steckt!

• Fräsmotor Sperre für die Werkzeugverriegelung:
  • Wird der Fräsmotor eingeschaltet während die Werkzeugverriegelung offen ist führt das schnell zu erheblichen Beschädigungen der Spindel!
  • Richte eine "Fräsmotor Sperre" für den Ausgang der Werkzeugverriegelung ein:
    • Das sorgt dafür, dass dieser Ausgang und der Fräsmotor niemals gleichzeitig an sein können...
    • Und dass seit dem Ausschalten von Fräsmotor oder Ausgang mindestens die eingestellte Zeit abgewartet wird bevor das Gegenstück wieder einschalten kann...
    • Die Zeit richtet sich nach der maximal zu erwartenden Dauer die der Fräsmotor benötigt um zum Stillstand zu kommen...
  • Bedenke, dass das nur eine Softwarefunktion ist die theoretisch versagen oder vom Benutzer versehentlich abgeschaltet werden kann!
    • Maximale Sicherheit kann nur ein zusätzlicher Hardware Interlock bieten.
    • Das ist allerdings nicht trivial wenn die Bremszeit der Spindel sinnvollerweise beachtet werden soll.
    • Und wird in der Regel auf den Einsatz einer kleinen SPS hinauslaufen die zwischen die Ausgänge der Steuerung und die Magnetventile zwischengeschaltet wird.

• Reinigungsluft und Abdeckung:
  • Für die Ausgänge zum reinigen der Werkzeugaufnahmen und ansteuern einer Abdeckung kann auf Wunsch ebenfalls ein Button zur manuellen Betätigung eingerichtet werden...
  • Spindel Sperrzeiten sind für diese Aufgaben allerdings nicht erforderlich...

• Sperrluft:
  • Sperrluft zum Schutz der Lager vor Verschmutzung wird am sinnvollsten zusammen mit dem Fräsmotor ein- und ausgeschaltet.
  • Schließe das Magnetventil dazu einfach an den Relaisansteuerungsausgang für den Fräsmotor mit an.

Konfiguration Referenzfahrt:

• Deine Maschine muss über präzise Endschalter auf allen Achsen verfügen:
  • Hinten und vorne ist jedoch nicht nötig, ein Schalter je Achse reicht aus.
  • Vor allem der Schalter der Z-Achse sollte sehr präzise sein, da er als Referenzpunkt für die Werkzeuglängenmessungen dient.
• Führe eine Referenzfahrt durch Klick auf den "Home" Button in der Steuerung aus.
• Stelle dann die Verfahrwege deiner Maschine korrekt ein.
  • Achtung: Änderungen der Verfahrwege verschieben je nach Lage der Endschalter auch zuvor gespeicherte Positionen!
    • Die Lage des Werkzeuglängensensors und Werkzeugmagazins muss anschließend neu ermittelt werden (siehe nachfolgende Punkte)!
• Und setze noch das Häkchen bei "Wegbegrenzungen aktivieren..."

• Referenzfahrten sollten regelmäßig nach Start der Steuerung ausgeführt werden.
  • Du kannst Estlcam bei Programmstart automatisch eine Referenzfahrt durchführen lassen.
  • Ich persönlich bevorzuge es allerdings sie manuell durch Klick auf den "Home" Button zu starten - eine von sich aus sofort losrennende Maschine ist nicht immer wünschenswert.

Konfiguration Werkzeuglängensensor:

• Du benötigst einen fest auf dem Maschinentisch verschrauben Werkzeuglängensensor:
  • Fahre die Maschine mittig über den Sensor..
    • Die Z-Achse sollte dabei ganz oben sein.
    • Zumindest aber so hoch dass auch das längste vorstellbare Werkzeug in dieser Position noch deutlich über dem Längensensor stehen würde.
  • Klicke auf den "Sensorposition speichern" Button

• Anfahrhöhe:
  • Legt fest auf welche Höhe sich die Maschine mindestens zurückzieht bevor sie zum Längensensor fährt.
  • Deine Maschine hat keine Augen - wenn der Fräser lang und die Aufspannung hoch ist knallt dir der Fräser eventuell irgendwo dagegen wenn er zuvor nicht ausreichend hoch gefahren ist.
  • Bei der Einstellung "Maximal" fährt Estlcam die Maschine so weit wie möglich hoch um das Risiko zu minimieren.
  • Geringere Anfahrhöhen können bei Maschinen mit großen, langsamen Z-Achsen viel Zeit sparen, sollten aber mit Bedacht gewählt werden.

• "Sensor aktiv":
  • Manche Längensensoren sind sehr auslösefreudig und können durch Vibrationen während der Bearbeitung ausgelöst werden.
  • Um zu vermeiden dass dadurch die Maschine gestoppt wird wähle in der "Sensor aktiv" Liste den Eintrag "Messung" aus.
    • Dadurch wird der Längensensor nur während Messungen abgefragt und ansonsten ignoriert.

• Nachmessen:
  • Bei Werkzeugwechslern mit Kegelaufnahmen genügt es üblicherweise jedes Werkzeug nur 1x zu vermessen.
    • Die Länge wird von Estlcam gespeichert und der Nullpunkt der Z-Achse bei jedem Wechsel automatisch angepasst ohne zeitaufwändig nachmessen zu müssen.
    • Nur wenn sich die Länge eines Werkzeuges in seiner Aufnahme geändert hat muss eine erneute Messung (manuell) angestoßen werden.
      • Also wenn das Werkzeug wegen Bruch oder Verschleiß ausgetauscht wurde.
      • Oder wenn du es in seiner Aufnahme kürzer oder länger einspannst.
  • Auf Wunsch kann allerdings auch regelmäßig nachgemessen werden (Feld "Nachmesshäufigkeit") was Vor- und Nachteile mit sich bringt:
    • Hat dein Werkzeugwechsler ein ungenaues Spannsystem bei dem der Fräser mal etwas länger, mal etwas kürzer eingespannt wird muss das Werkzeug bei jedem Wechsel neu vermessen werden.
    • Maschinen dehnen sich mit der Temperatur aus und Schaltabstände sind ebenfalls oft deutlich temperaturabhängig:
      • Dadurch sind Messungen die in deutlichem zeitlichen Abstand zueinander stattgefunden haben nicht exakt miteinander vergleichbar.
      • Solche Abweichungen bewegen sich üblicherweise im Bereich weniger hundertstel und können durch nachmessen kompensiert werden.
    • Bricht ein Werkzeug kann das durch nachmessen erkannt werden - siehe Einstellung "Nachmesstoleranz".
  • Ständiges Nachmessen bringt allerdings auch erhebliche Probleme mit sich:
    • Es kostet viel Zeit.
    • Bei einigen Materialien bleibt hin und wieder ein Span unten am Werkzeug kleben. Dieser lässt dann das Werkzeug länger erscheinen als es tatsächlich ist.
      • Man hat also vielleicht 0,02mm Temperaturabweichung erfolgreich wegkompensiert und durch den Span 0,3mm Fehler hinzubekommen.
  • Strategie für maximale Präzision:
    • Um maximale Präzision zu erreichen kommt es darauf an dass alle Werkzeuge die im CNC Programm genutzt werden gemeinsam vermessen wurden.
      • Wann das war ist egal: ob alle gerade eben oder alle zur selben Zeit vor 5 Jahren gemessen wurden ist gleichwertig.
      • Wurde allerdings eines bei 30° in der Mittagshitze und das andere bei 15° am Morgen gemessen sollte man mit gewissen Abweichung rechnen.

Konfiguration Werkzeugwechsel:

• Manuelle Werkzeugwechselposition festlegen:
  • Wenn die Steuerung ein Werkzeug benötigt das sich nicht im Magazin befindet fährt sie die Maschine an die manuelle Werkzeugwechselposition um es dort von dir entgegenzunehmen und bringt es auch wieder dahin zurück.
  • Standardmäßig befindet sich die manuelle Wechselposition vorne / oben in der Mitte der X-Achse...
  • Bevorzugst du eine andere Position fahre die Maschine an die gewünschte Stelle und klicke auf den "Manuelle Werkzeugwechselposition festlegen" Button...
    • Die Position sollte ohne Verrenkungen und ohne sich unnötig in die Maschine beugen zu müssen gut von Hand erreichbar sein.
    • Die Z-Achse sollte möglichst weit oben sein um Kollisionen langer Werkzeuge mit eventuell darunter befindlichen Objekten zu vermeiden.

• Werkzeugmagazin einrichten:
  • Spanne ein beliebiges Werkzeug in deinen Werkzeugwechsler ein (Verriegelung manuell betätigen).
  • Fahre die Maschine manuell in die erste Aufnahme des Werkzeugmagazins:
    • Bei hinten oder vorne montierten Magazinen ist das die Aufnahme ganz links.
    • Bei seitlich montierten die Aufnahme ganz vorne.
  • Achte darauf dass das Werkzeug schön mittig in der Aufnahme ist.
    • Bleibe bei Magazinen bei denen das Werkzeug von oben abgelegt wird ca. 0,5mm über dem Magazinplatz.
    • Achte bei Magazinen bei denen das Werkzeug von vorne reingeschoben wird darauf dass die Höhe gut passt und nichts nach oben oder unten gedrückt wird.
  • Klicke auf den Werkzeugmagazin Halter "A" Position festlegen Button.
  • Trage die Anzahl der Magazinplätze in das Feld "Halter Anzahl" ein...
  • Den Abstand der Halter zueinander im Feld "Halter Abstand"?
  • Und wähle in der Liste "Lage des Magazins" aus wo auf deiner Maschine sich das Magazin befindet.

• Entnahme und Zurückbringen des Werkzeuges einrichten:
  • Feld "Anfahrhöhe":
    • Legt fest auf welche Höhe sich die Maschine mindestens zurückzieht bevor sie zum Werkzeugmagazin fährt.
    • Deine Maschine hat keine Augen - wenn der Fräser lang und die Aufspannung hoch ist knallt dir der Fräser eventuell irgendwo dagegen wenn er zuvor nicht ausreichend hoch gefahren ist.
    • Bei der Einstellung "Maximal" fährt Estlcam die Maschine so weit wie möglich hoch um das Risiko zu minimieren.
    • Geringere Anfahrhöhen können bei Maschinen mit großen, langsamen Z-Achsen viel Zeit sparen, sollten aber mit Bedacht gewählt werden.
  • Feld "Werkzeug anheben":
    • Um ein Werkzeug aus dem Magazin entnehmen zu können muss es je nach Bauart des Magazins ggf. erst ein Stück angehoben werden:
    • Für Magazine bei denen das Werkzeug von oben in Vertiefungen abgelegt wird stelle einen Wert ein der mindestens etwas größer als die Vertiefung ist.
    • Für Magazine bei denen das Werkzeug seitlich in zangenartige Halterungen eingeschoben wird muss der Wert 0 sein.
  • Feld "Ein / Ausfahrhöhe":
    • Mindesthöhe oberhalb der Wechselposition die vor aufnehmen bzw. nach ablegen eines Werkzeuges eingehalten werden muss damit der Fräsmotor nicht mit den Werkzeugen im Magazin kollidiert
    • Entspricht der Höhe der Werkzeugaufnahmekegel + Spannzapfen + ein paar Millimeter Sicherheitszuschlag.
  • Feld "Ein / Ausfahrweg":
    • Das letzte Stück des Weges vor ablegen bzw. nach aufnehmen eines Werkzeuges aus dem Magazin muss parallel zum Aufnahmeschlitz des Halters erfolgen um diesen nicht zu verfehlen.
    • Davor wird zugunsten höherer Geschwindigkeit bei Bedarf schräg gefahren.
    • Stelle einen Wert ein der etwas mehr als die Distanz von der Vorderkante des Magazins bis zum Mittelpunkt der Halterungen beträgt.
    • Falls das Werkzeugmagazin eine Abdeckung hat muss der Wert groß genug sein dass nach fahren dieses Weges das Magazin wieder geschlossen werden kann...

• Abschließende Schritte:
  • Stelle in der Liste "Ausgang Werkzeugauswurf" den Ausgang ein an dem dein Magnetventil zum öffnen und schließen der Werkzeugverriegelung angeschlossen ist.
  • Aktivieren den Werkzeugwechsler mit einem Klick auf die "Automatischen Werkzeugwechsler aktivieren" Checkbox.
  • Jetzt ist dein Werkzeugwechsler so weit konfiguriert dass erste, vorsichtige Erprobungen durchgeführt werden können:
    • Ignoriere die anderen Felder erst einmal bis alles so weit läuft und füge dann nach Bedarf Schritt für Schritt weitere Optionen hinzu.
    • Ziehe für die ersten Erprobungen den Vorschubregler in der Steuerung weit herunter, so dass die Maschine langsam fährt und du viel Zeit zum reagieren hast wenn etwas nicht so läuft wie es soll!
    • Halte die Tastatur in Reichweite und drücke bei Problemen die ESC Taste um die Maschine zu stoppen!

Übersicht Werkzeugverwaltung:

• Nachdem du das Häkchen bei "Automatischen Werkzeugwechsler aktivieren" gesetzt hast erscheint rechts oben im Steuerungsfenster ein neuer Button der dich zur Werkzeugverwaltung bringt.

• Ganz oben wird angezeigt welches Werkzeug sich gerade in der Spindel befindet.

• Die große Liste auf der rechten Seite ist die Werkzeugtabelle:
  • Hier sind alle Werkzeuge mit Nummer, Name und Längenkorrekturwert aufgelistet:
  • Die Werkzeugtabelle kann zwar manuell bearbeitet werden, das ist jedoch nicht nötig, sie füllt sich automatisch:
    • Sobald du ein CNC Programm öffnest werden die dort verwendeten Werkzeugnamen in die Liste übernommen...
      • Bzw. es erscheint eine Warnung wenn der Name in der Liste nicht mit dem Namen im CNC Programm übereinstimmt um auf mögliche Verwechslungen hinzuweisen.
    • Die Spalte für die Werkzeuglängenkorrektur wird beim durchführen einer Werkzeuglängenmessungen ebenfalls automatisch aktualisiert.
    • Falls du allerdings ein Werkzeug z.B. wegen Bruch austauschst und es nicht sofort neu vermisst lösche die Längenangabe manuell, so dass dort "---" steht.
      • So weiss Estlcam dass es dieses Werkzeug vor der nächsten Verwendung unbedingt neu vermessen muss.
  • Die Längenangaben sehen auf den 1. Blick sinnlos aus:
    • Passt aber schon - das ist die Absolutposition der Z-Achse bei der der Sensor ausgelöst hat.
    • Es kommt bei der Längenkorrektur nur auf die sich daraus ergebenden Längendifferenzen und nicht auf den eigentlichen Wert an.
  • Bei Bedarf kann die gesamte Liste mit dem Befehl "ATC Reset" in der Kommandozeile geleert werden.

• Die Liste links oben ist die Werkzeugmagazinbelegung die alle Halter des Werkzeugmagazins repräsentiert:
  • Die Halter werden von "A" bis "Z" gezählt um Verwechslungen mit den Werkzeugnummern zu vermeiden.
  • Welche Werkzeuge in welcher Reihenfolge in welche Halter kommen ist beliebig und kann je nach Bedarf jederzeit angepasst werden.
    • Im Beispiel ist momentan z.B. Werkzeug Nr. 3 in Halter "A", Nr. 8 in Halter "B", Nr. 2 in Halter "C", Nr. 10 in Halter "D" und Halter "E" ist leer.
  • In dieser Liste kann nur die Spalte mit der Werkzeugnummer von Hand bearbeitet werden:
    • Die Spalte mit dem Werkzeugnamen aktualisiert sich automatisch entsprechend der eingetragenen Nummer.
  • Markiere leere Halter, indem du die Nummer löschst, so dass der Halter wieder als "Frei" angezeigt wird...
  • Die Farben der Einträge haben folgende Bedeutung:
    • Rot: dieses Werkzeug befindet sich gerade in der Spindel.
    • Schwarz: Dieses Werkzeug wird vom aktuell geöffneten CNC Programm benötigt.
    • Blau: Dieses Werkzeug wird vom aktuell geöffneten CNC Programm nicht benötigt und könnte bei Platzmangel problemlos entnommen werden.

• Die Liste links unten listet Werkzeuge auf die vom aktuellen CNC Programm benötigt werden, sich aber nicht im Werkzeugmagazin befinden:
  • Sie hilft dir nach dem öffnen eines CNC Programms das Magazin so zu bestücken dass während der Bearbeitung möglichst keine manuellen Werkzeugübergaben nötig werden.
  • Grundsätzlich ist es allerdings kein Problem wenn benötigte Werkzeuge - z.B. aus Platzmangel - nicht im Magazin sind:
    • Sie werden dann an der manuellen Werkzeugwechselposition direkt vom Bediener übernommen und dort auch wieder an zurückgegeben.

• Die 3 Listen sind synchron und können gleichwertig zur Auswahl eines Werkzeuges für weitere Aktionen genutzt werden:
  • Möchtest du z.B. ein bestimmtes Werkzeug einspannen oder vermessen lassen ist es egal in welcher der 3 Listen es durch anklicken ausgewählt wird.
    • Du musst also wenn Werkzeug 435 als fehlend gemeldet wird nicht lange in der Werkzeugtabelle rechts herumsuchen, sondern kannst es direkt in der Liste der fehlenden Werkzeuge auswählen.

Werkzeuge Einspannen, Ausspannen und Vermessen:

• Werkzeuge dürfen ausschließlich über die hier zur Verfügung gestellten Funktionen ein- oder ausgespannt werden!
  • Wird ein Werkzeug z.B. durch manuelle Betätigung der Verriegelung ein- oder ausgespannt weiß die Steuerung anschließend nicht mehr welches Werkzeug sich tatsächlich in der Spindel befindet! Extreme Crashgefahr!

• Button Ausspannen:
  • Entfernt das aktuell eingespannte Werkzeug aus der Spindel:
    • Wenn dem Werkzeug ein Magazinplatz zugewiesen ist wird es in das Magazin zurückgebracht...
    • Falls nicht an der manuellen Werkzeugwechselposition an dich übergeben...

• Button Einspannen:
  • Klicke das gewünschte Werkzeug in einer der 3 Listen an um es auszuwählen...
  • Klicke dann auf den Button um es in die Spindel einzuspannen:
    • Wenn dem Werkzeug ein Magazinplatz zugewiesen ist wird es von dort geholt...
    • Falls nicht an der manuellen Werkzeugwechselposition von dir abgeholt...
    • Befindet sich aktuell noch ein anderes Werkzeug in der Spindel wird es zuvor automatisch ausgespannt.
      • Du musst also nicht unbedingt vorher auf "Ausspannen" klicken.

• Button Werkzeug messen:
  • Führt eine Längenmessung für das aktuell eingespannte Werkzeug durch:
    • Die Maschine fährt automatisch über den Längensensor...
    • Und dann herunter bis der Sensor berührt wird...
      • Befindet sich das Werkzeug weit über dem Sensor kann durch gedrückt halten der "Enter" Taste die Abwärtsbewegung beschleunigt werden.
      • Achte allerdings darauf rechtzeitig wieder loszulassen, denn bei erhöhter Geschwindigkeit wird die Messung ggf. ungenau und sollte dann zur Sicherheit wiederholt werden...
  • Längenmessungen müssen üblicherweise nur 1x je Werkzeug durchgeführt werden:
    • Solange das Werkzeug in seiner Aufnahme bleibt ändert sich die Länge nicht.
    • Wird ein Werkzeug jedoch ersetzt oder kürzer oder länger eingespannt muss unbedingt eine erneute Längenmessung vorgenommen werden!
      • Das sollte am besten sofort erfolgen damit es nicht vergessen wird.
      • Falls nicht unmittelbar gemessen wird muss zumindest der Längeneintrag in der Werkzeugtabelle auf "---" zurückgesetzt werden damit Estlcam weiß dass die Länge nicht mehr stimmt und vor erneutem Einsatz des Werkzeugs eine Messung durchgeführt werden muss...

Ablauf manueller Werkzeugwechsel:

• CNC Programme können problemlos gestartet werden selbst wenn nicht alle benötigten Werkzeuge im Werkzeugmagazin verfügbar sind.
  • In solchen Fällen wird das Werkzeug an der manuellen Werkzeugwechselposition vom Bediener abgeholt und dort auch wieder zurückgegeben.
  • Dasselbe passiert bei programmgestützter Einlagerung und Entfernung von Werkzeugen aus dem Magazin.

• Werkzeug von Bediener holen:
  • Die Steuerung fährt automatisch auf die manuelle Wechselposition und öffnet die Werkzeugverriegelung...
  • Es erscheint eine Aufforderung das benötigte Werkzeug in die Spindel zu stecken...
    • Füge das Werkzeug ein, halte es weiterhin fest und bestätige diesen Arbeitsschritt durch drücken der "Enter" Taste...
    • Nicht erschrecken: jetzt wird die Druckluft zur Reinigung der Werkzeugaufnahme von Staub und Spänen kurz eingeschaltet!
    • Und kurz darauf die Werkzeugverriegelung wieder geschlossen...
  • Anschließend erscheint eine Aufforderung das Werkzeug loszulassen und durch drücken von linker und rechter Umschalttaste gleichzeitig zu bestätigen:
    • Diese umständliche Tastenkombination ist absichtlich gewählt um sicherzustellen, dass beide Hände weg von der Spindel sind, denn die wird je nach Aufgabe kurz darauf wieder loslaufen...

• Werkzeug an Bediener übergeben:
  • Die Steuerung fährt automatisch auf die gewählte manuelle Wechselposition...
  • Es erscheint eine Aufforderung das Werkzeug festzuhalten...
    • Halte das Werkzeug fest und bestätige diesen Arbeitsschritt durch drücken der "Enter" Taste...
    • Nicht erschrecken: jetzt wird die Druckluft zur Reinigung der Werkzeugaufnahme von Staub und Spänen kurz eingeschaltet!
    • Und die Werkzeugverriegelung geöffnet...
  • Anschließend erscheint eine Aufforderung das Werkzeug zu entnehmen...
    • Entferne das Werkzeug und bestätige diesen Arbeitsschritt durch drücken der "Enter" Taste...
    • Bedenke, dass die Maschine je nach Aufgabe unmittelbar danach automatisch weg fahren kann!
      • Die Spindel ist dabei allerdings aus.

Werkzeugmagazin bestücken:

• Manuelle Bestückung:
  • Du kannst Werkzeuge von Hand in das Magazin stellen und von dort entnehmen.
  • Wichtig ist nur die Werkzeugmagazinbelegungsliste dabei immer auf dem aktuellsten Stand zu halten:
    • Stellst du ein Werkzeug in das Magazin trage seine Nummer in der entsprechenden Zeile des Halters ein.
    • Entnimmst du ein Werkzeug aus dem Magazin markiere den Magazinplatz als leer, indem du die Nummer in der entsprechenden Zeile löschst.
  • Manuelle Bestückung ist in der Regel schneller als programmgesteuerte, allerdings auch anfälliger für Verwechslungen und vergessene Eintragungen!
    • Stimmt die tatsächliche Magazinbelegung nicht mit der eingetragenen überein kommt es fast zwangsläufig zu einem Crash!

• Programmgesteuerte Bestückung:
  • Klicke das gewünschte Werkzeug in der Werkzeugtabelle oder der Tabelle der vom Programm benötigten aber noch fehlenden Werkzeuge an.
  • Halte die Maustaste gedrückt und ziehe es in die Werkzeugmagazinbelegungsliste rüber ("Drag and Drop"):
    • Falls aktuell ein anderes Werkzeug eingespannt sein sollte wird dieses zuerst zurückgebracht.
    • Anschließend wird die manuelle Werkzeugwechselposition angefahren...
      • Das gewünschte Werkzeug dort von dir entgegengenommen...
      • Und in einen freien Magazinplatz abgelegt und eingetragen...
    • Geht natürlich nur solange Magazinplätze frei sind.

• Programmgesteuerte Entnahme:
  • Klicke das aus dem Magazin zu entfernende Werkzeug in der Werkzeugmagazinbelegungsliste an.
  • Halte die Maustaste gedrückt und ziehe das Werkzeug nach rechts in die Werkzeugtabelle rüber ("Drag and Drop"):
    • Falls aktuell ein anderes Werkzeug eingespannt sein sollte wird dieses zuerst zurückgebracht.
    • Anschließend wird das gewünschte Werkzeug aus dem Magazin entnommen...
      • Die manuelle Werkzeugwechselposition angefahren...
      • Und das Werkzeug an dich übergeben...

Programmablauf mit Werkzeugwechsler:

• Öffne das CNC Programm über den Öffnen Button
• Achte darauf ob irgendwelche Probleme gemeldet werden - z.B. Namensabweichungen zwischen CNC Programm und Werkzeugliste.
  • Estlcam hindert dich nicht daran das CNC Programm dennoch zu starten, du solltest solchen Meldungen aber auf den Grund gehen um böse Überraschungen zu vermeiden!
• Gehe über den Werkzeugverwaltungsbutton in die Werkzeugverwaltung.
  • Falls benötigte Werkzeuge im Magazin fehlen werden diese in der Liste unterhalb der Werkzeugmagazinbelegungsliste aufgelistet.
  • Ändere ggf. die Magazinbestückung bis die Liste leer ist.
  • Grundsätzlich können im Magazin fehlende Werkzeuge allerdings auch während dem CNC Programm von Hand übergeben werden:
    • Estlcam fährt dazu bei Bedarf die manuelle Werkzeugwechselposition an und nimmt dort die nötigen Werkzeuge von dir entgegen...
• Führe die üblichen Vorbereitungen wie z.B. Abnullen der Achsen durch.
• Starte das CNC Programm:
  • Estlcam holt sich automatisch das 1. benötigte Werkzeug, falls es nicht ohnehin schon eingespannt ist.
  • Und führt je nach Einstellungen und Erfordernissen ggf. eine Werkzeuglängenmessung durch...

Zum Schluss:

• Die Steuerung muss jederzeit den tatsächlichen Stand der Magazinbestückung und des Werkzeuges in der Spindel kennen.
  • Falls es da zu Differenzen kommt sind Crashs praktisch vorprogrammiert.
  • Halte deswegen die vorgesehenen Abläufe ein und mache nichts manuell an der Steuerung vorbei.
  • Sobald du z.B. die Magazinbestückung änderst musst du diese Änderung auch unverzüglich in der Steuerung eintragen.
• Tauschst du ein Werkzeug aus - z.B. weil es gebrochen ist - muss das Werkzeug entweder unmittelbar danach neu vermessen werden oder zumindest die Länge in der Werkzeugtabelle auf "---" zurückgesetzt werden.
  • Wird das vergessen rechnet die Steuerung beim nächsten Wechsel die Längenkorrektur der Z-Achse falsch um und die Maschine fräst entweder in der Luft oder knallt in das Werkstück.
• Vorsicht bei z.B. per ESC Taste abgebrochenen Wechselvorgängen: das ergibt einen undefinierten Zustand bei dem nicht klar ist welches Werkzeug in der Spindel steckt und ob die Längenkorrektur noch passt:
  • Ein eventuell noch vorhandenes Werkzeug über die Ausspannen Funktion entfernen
  • Das richtige Werkzeug über die Einspannen Funktion neu aufnehmen
  • Z-Achse zur Sicherheit neu Abnullen.
• Vorsicht bei Verdacht auf Schrittverluste: Irgendwo unsanft dagegen gefahren? Neue Referenzfahrt durchführen!
  • Sonst kann es passieren dass die Maschine bei Wechselvorgängen am Magazin vorbei fährt oder in es rein knallt!
• Vorsicht bei besonders langen Werkzeugen, ungewöhnlich hohen Werkstücken oder weit hervorstehenden Spannmitteln:
  • Deine Maschine hat keine Augen - kommt der Fräser nicht hoch genug knallt er dir eventuell irgend wo rein!