Universelles sensorisches Spanneisen zur Steigerung der Bearbeitungsqualität, Bediener- und Maschinensicherheit

Universelles sensorisches Spanneisen zur Steigerung der Bearbeitungsqualität, Bediener- und Maschinensicherheit

 

Ein Werkstückverlust in der spanenden Bearbeitung resultiert aus dem Versagen der Vorrichtung oder der Aufspannung. Dessen Klemm- und Schraubverbindungen unterliegen den Einflüssen des Setzens und selbstständigen Lösens. In der Fertigung können die genannten Einflüsse zu Toleranzabweichungen oder Schäden an Maschinen und Werkstücken führen. In der Entwicklung von Vorrichtungen werden in den seltensten Fällen die Geometrie und statischen Formänderungen von Roh- und Fertigteil mit berücksichtigt, was zum Aufklingen von Eigenfrequenzen und Eigenspannungen führen kann. Durch deren Anregung kann der Vorgang des Lösens begünstigt werden. Ebenso kann eine Minderung der Spannkraft mit den induzierten Schwingungen (Zahneingriff) einhergehen. Aufgrund der Wertschöpfung der Bauteile, der Prozesssicherheit und der vom Anwender geforderten Verfügbarkeit der Maschinen sowie dem Schutz des Bedienpersonals wird daher einer Sicherheitsfunktion wie der Werkstückspannkontrolle bei Werkzeugmaschinen für große und massive Werkstücke eine besondere Aufmerksamkeit gewidmet, vgl. Abbildung.

Anwendung der Force Monitoring Einheit bei Siemens Power and Gas Division in Mühlheim
Anwendung der Force Monitoring Einheit bei Siemens Power and Gas Division in Mühlheim
 

Durch die Bereitstellung und Visualisierung der Messdaten aus der Spannkraftüberwachung während des Einrichtens und innerhalb des Bearbeitungsprozesses kann die Fertigung ressourcenschonend gestaltet werden. Worst-Case Szenarien wie das unkontrollierte Lösen eines Werkstücks aus der Spannvorrichtung werden durch eine aktive Spannkraftüberwachung verhindert. Die Erfassung der Spannkraft erfolgt direkt im Kraftfluss am Bauteil, somit können filigrane Werkstücke oder Halbzeuge ohne Gefahr einer Fehlbelastung fixiert werden. Die aufgebrachte Spannkraft kann jeder Zeit im Bearbeitungsprozess und zwischen einzelnen Arbeitsschritten überprüft und gewährleistet werden, es entstehen keine Nebenzeiten zur separierten Kontrolle. Durch programmierbare Toleranzschwellen und Alarmschwellen kann die Betriebssicherheit signifikant gesteigert werden.