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Vom 100% Überwachungssystem bis zur Maschinenbediener Assistenzlösung

spike® - die maßgeschneiderte Lösung für Ihren Bedarf

Egal ob kleine oder große Losgrößen, spike® ist das Sensorsystem für alle Anwendergruppen in der Zerspanung zur Überwachung, Optimierung und Maschinenbediener Unterstützung. Von der Vollintegration mit komplexer Maschinenanbindung bis zum Assistenzsystem via Plug&Play, bietet pro-micron mit spike® die passende Komplettlösung. Die Überlegenheit von spike® liegt
darin, selbst die sensibelsten Prozesse in Echtzeit zu überwachen und auszuwerten. Aber auch darin, dem Arbeiter an der Maschine aufzuzeigen, was sein Werkzeug gerade macht. Seit Ende 2018 kann spike® nun auch direkt mit der Maschine kommunizieren.

spike® Halter mit Bohrer

Das Sensorsystem spike® misst die in der Zerspanung auftretenden Kräfte und Momente unmittelbar am Werkzeug. Durch das Biegemoment sowohl in X- wie Y- Richtung kann spike® beim Fräsen jede einzelne Schneide detektieren. spike® findet häufig Anwendung bei zerspanenden Verfahren wie Fräsen, Bohren, Drehen, spike® - die maßgeschneiderte Lösung für Ihren Bedarf Schleifen, Reiben, Gewindeschneiden sowie FSW. Mit dem patentierten spike®_polar lässt sich der Istzustand mit dem Sollzustand vergleichen, wodurch ein verschlissenes Werkzeug oder eine Unwucht diagnostiziert wird. Neben der Erkennung von Rattermarken werden mit Hilfe des spike®_polar auch Prozessschwankungen dargestellt. Aber auch ein Materialaufbau an einer Schneide oder Schwingungen entgehen dem spike® durch die sensible Auflösung des Biegemoments nicht. Damit lassen sich Abweichungen von Maß- und Oberflächen-Toleranzen aufgrund von Werkzeugverschleiß oder auch schwankender Werkzeugperformance identifizieren – dadurch kann ein automatischer Werkzeugwechsel initiiert werden, bevor es zu Qualitätsproblemen kommt.

spike_polar

spike®_polar stellt alle vier Schneiden des Werkzeugs beim Fräsen grafisch dar. Dadurch kann sowohl Verschleiß, wie auch der Bruch einer einzelnen Schneide detektiert und somit in Echtzeit überwacht werden.

spike1

Erkennung von Verlaufen des Bohrers
über Messung des Biegemoments.

Überwachungssystem: spike®_easyinline

… ist die Komplettlösung mit Maschinenanbindung in der spike® Familie und für den Einsatz in der Serienfertigung konzipiert. spike® erfasst zuverlässig Prozesskräfte, ohne die Maschinentechnik einzuschränken. Sie erlaubt eine umfassende und 100%-ige Qualitätsüberwachung im Serienprozess – nachgelagerte Bauteilvermessungen entfallen somit. Durch die innovative Auswertung mit spike®_polar sowie den spike®_kpi’s (prozessspezifische Kennzahlen) ist die Überwachungstechnik schnell und prozessübergreifend anwendbar. Das Verlaufen des Bohrers ist ein bekanntes Problem welches aktuell nur über die nachgelagerte Vermessung des Bauteils detektiert werden kann. Durch die Integration von spike® in der Maschine kann dieser Fehler In-Line und ohne Zeitverlust erkannt werden. Das Verlaufen des Bohrers kann weder über die Torsion noch über die Axialkraft wahrgenommen werden. Das bedeutet, dass selbst bei bestehender Spindelstromüberwachung dieser Fehler nicht festgestellt wird. Durch das Biegemoment des spike® wird das Verlaufen des Bohrers direkt erkannt (siehe Bohrlöcher 11,14,16,20).

Stefan Wagner, Leiter Prozessentwicklung Zerspanung bei der Robert Bosch GmbH beschreibt den Vorteil von spike®_easyinline wie folgt:“ Mit spike® und seiner Fähigkeit, auch feinste Biegemomente im Serienprozess […] aufzunehmen, können wir die hohen und zunehmenden Qualitätsanforderungen in der Oberflächenbearbeitung sicherstellen, die unsere Kunden in der 24/7 Fertigung von uns erwarten.“ Weitere Vorteile einer maschinenintegrierten Überwachung mit spike® sind:

  • Überwachung von Form- und Lagetoleranzen (indirekt)
  • Reduzierung der Werkzeugkosten durch einen kraftgesteuerten Werkzeugwechsel
  • Vermeidung von Maschinenstillstandzeiten
  • Adaptive Vorschubregelung
  • Mannlose Fertigung.

Es besteht die Möglichkeit die spike® Technologie sowohl in Bestandsmaschinen nachzurüsten, als auch direkt in Neumaschinen zu integrieren. Die Anbindung an die Maschinensteuerung kann bequem über eine Ethernet-Verbindung, Profibus oder Profinet erfolgen. Die Empfangseinheit sowie der IPC werden direkt im Maschinenschaltschrank verbaut.

 

Diagnosesystem: spike®_expertline

… ist als flexible Lösung aus dem Koffer konzipiert. Das System dient zur Analyse und Optimierung von Prozessen und Werkzeugen. Das Diagnosesystem ist als Plug & Play Lösung in unter zwei Minuten einsatzbereit. Mit diesem Diagnosetool lassen sich Werkzeuge in der Zerspanung einfach miteinander vergleichen. Auch die Auswirkung von Kühlmitteln, Beschichtungen und Prozessparametern können so optimal bestimmt werden. Somit ist spike®_expertline die ideale Lösung für Forschung und Entwicklung. Zusätzlich eignet sich das Diagnosesystem zur Steigerung der Produktivität und der Werkzeugstandzeit. Auch Prozessprobleme können schnell und einfach erkannt werden. Dies wird vor allem durch die einfache Bedienung der Analysesoftware sichergestellt. Die Empfangseinheit wird beim Diagnosesystem einfach außerhalb der Maschine positioniert und über USB mit einem Laptop verbunden.

Assistenzsystem: spike®_assist

… dient zur visuellen Unterstützung des Maschinenbedieners, gerade bei kleinen bis mittelgroßen Losgrößen. spike®_assist zeigt dem Mitarbeiter die relative Auslastung des Werkzeugs in Prozent und erlaubt somit Rückschlüsse auf den Prozesszustand. Die Software dieses Assistenz-Tools ist ebenfalls mit dem spike®_polar ausgestattet.

spike_polar_2

Selbst kleinste Veränderungen an der Schneide werden mit spike®_polar erkannt.

Gerade bei kleinen Losgrößen bestimmt der Maschinenbediener durch die Hand am Potentiometer (Vorschub) die Oberflächenqualität. spike®_assist unterstützt den Bediener hier Oberflächenprobleme wie Rattermarken frühzeitig zu erkennen und ggf. regulierend einzugreifen. Mittels der neuen spike®_app kann die Visualisierung und Benachrichtigung von Überall erfolgen. Sie informiert über den aktuellen Prozessstatus und sendet bei selbst definierbaren Lastüberschreitungen Alarme über Push-Nachrichten direkt auf das Smartphone. Die neue Produktlinie kann in unter einer Minute eingerichtet werden und besteht aus dem spike®_assist Halter, einem Tablet mit einer Empfangseinheit, der Software und der spike®_app und ist somit eine vollumfängliche Assistenzlösung.

spike_assist

(178a19-316)
Autor: Markus Preuß