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Es benötigt nur kleinste Fremdkörper zwischen Spindel und Werkzeugaufnahme, um ungenaue Bohr- oder Fräswerkzeuge zu liefern. Der Schaden dieser kleinsten Fremdkörper ist riesig und kann von Ausschussteilen bis hin zu Produktionsstillständen führen. Die Lösung sind sensorgestützte Überwachungssysteme, denn diese können dem Problem entgegenwirken.

Durch die stetig wachsenden Anforderungen an den Bearbeitungsprozessen und den immer komplexeren Fertigungsaufgaben, im Zusammenspiel mit einer hohen Automatisierungsstufe, bedarf es einer Verbesserung der Leistungsfähigkeit von Werkzeugmaschinen. Hierbei sollte man aber nicht nur auf mechanische Leistungsfähigkeit achten, sondern die wirtschaftlichen Aspekte nicht außer Acht lassen. In dem Zusammenhang sollten weitere Aspekte wie Stillstandzeiten, Mess- und Prüfaufwände, Ausschusskosten und Störanfälligkeit nicht vernachlässigt werden.

Besonders deutlich wird die Null-Fehler-Toleranz am Beispiel der Bauteile für die Flugzeugindustrie. Diese müssen höchst präzise sein und müssen die höchste Sicherheit garantieren können. So eine hohe Genauigkeit kann z. B. durch Fräsen erreicht werden. Das Problem ist, dass die Genauigkeit dadurch verloren geht, sobald Fremdkörper wie bspw. Späne zwischen den Auflageflächen geraten. Es benötigt nur Fremdkörper, die wenigste Hundertstelmillimeter klein sind, um Schäden wie Fehlstellungen herbeizuführen. Die Folge sind teure Ausschussteile, die vor allem bei Teilen der Flugzeugindustrie große finanzielle Schäden verursachen können. Dieses Prinzip lässt sich aber auch auf die Automobilindustrie zurückführen, da einzelne Maschinen bzw. Prozesse die Qualität der gesamten Fertigungsstraße beeinflussen können.

Überwachungssysteme erhöhen die Qualität

Damit Fehler frühzeitig erkannt werden können, wird eine Zustandsüberwachung von Werkzeugmaschinen anhand vordefinierter Merkmale eingeführt. Hier werden Fehler frühzeitig erkannt und große Folgeschäden können somit vermieden werden. Es gibt bereits etablierte Systeme, die auf das Prinzip der Staudruckmessung zurückgreifen. Hierbei wird der Druck in den Kanälen der Blasluftreinigung gemessen, dies passiert immer nach dem Einwechseln des Werkzeugs. Wurde nun ein Spalt festgestellt, sinkt dieser in Abhängigkeit zur Spaltbreite. Mit diesem Verfahren ist es möglich Spaltbreiten zu erfassen, die >30 µm sind.

Die Weiterentwicklung dieser Systeme sind die neuen sensorgesteuerten Überwachungsmaßnahmen. Diese überwachen den Zustand nicht nur beim Einwechseln des Werkzeugs, sondern bieten durch hochgenaue Sensoren eine kontinuierliche Überwachung. Hierbei kann der Versatz auf den Mikrometer genau bestimmt werden und sobald Abweichungen registriert werden, wird eine Warnmeldung ausgegeben.

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