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DER KONSTRUKTEUR 9/2019

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WERKZEUGMASCHINEN 03 01

WERKZEUGMASCHINEN 03 01 02 SPECIAL Die effiziente Kommunikation als zweite Dimension smarter Sensoren zeigt sich bei der digitalen Übertragung analoger Werte. Sie basiert auf dem bidirektionalen Kommunikationsstandard IO-Link und erfolgt über Standard-M12-Kabel parallel zur üblichen I/O- Kommunikation in der Werkzeugmaschine. Bei der analogen Positionskontrolle – beispielsweise der Spannwegüberwachung von Mehrbacken-Spannfuttern mit magnetischen Zylindersensoren der Produktfamilie MPS – oder der Werkzeug-Positionskontrolle mit den induktiven Näherungssensoren IMC spart die Datenübertragung über IO-Link den Einsatz entsprechender Analogkarten im Automatisierungssystem. Darüber hinaus kann die effiziente Kommunikation einen Inbetriebnahmeprozess wesentlich beschleunigen – z. B. dann, wenn mehrere IMCs zur genauen Positionskontrolle eines Pressen-Werkzeugs eingesetzt werden. Die zeitraubende, manuelle Feinjustage der einzelnen Schalter entfällt, die genauen Abstandwerte der Näherungssensoren im Soll-Zustand werden simultan von der Steuerung eingelesen und hinterlegt. Im Betrieb werden die gemessenen Werte mit den hinterlegten Werten verglichen und so der korrekte Sitz des Pressenwerkzeugs überprüft. SELBSTÜBERWACHUNG LIEGT IM TREND 02 Die Überwachung der Parameter beim Auf- und Abwickeln von Stahl- und Aluminiumcoils kann durch Smart-Task-fähige, intelligente Sensoren ohne umfangreiche SPS-Kommunikation eigenständig ausführt werden 03 Montiert am Stanzkopf detektiert der Lichttaster WT12-3 mit IO-Link und integrierter Diagnose-Funktionalität die Anwesenheit von Blechplatinen und überwacht sich dabei selbst 04 Die TwinEye-Technology des Lichttaster WT16 verhindert Fehlschaltungen durch unebene oder hochglänzende Oberflächen Die Diagnose-Funktionalität dient zum einen der Selbstüberwachung des Sensors. Darüber hinaus kontrolliert er eigenständig die Qualität und Robustheit seiner Signale. Schließlich eröffnen Diagnosefunktionen im Umfeld der digitalen Fertigung die Möglichkeit, durch die Zustandsüberwachung die Verfügbarkeit von Werkzeugmaschinen und Qualität von Bearbeitungsprozessen deutlich zu verbessern. Sensoren, wie der bereits vorgestellte CFP Cubic oder auch rotative Motorfeedback-Systeme in Achsantrieben, die neben der Messgröße, für die sie primär entwickelt wurden, zusätzliche weitere Mess- oder Prozessgrößen erfassen können, liegen im Trend – zumal sie die Zusatzfunktion ohne Zusatzkosten bereitstellen, beispielsweise für Big Data-basierte Predictive Maintenance- Systeme. Auch Sensoren, wie der induktive Näherungssensor IQC mit seinen bis zu vier einzelnen Schaltpunkten oder Schaltfenstern, können zu Diagnosezwecken eingesetzt werden: sie sind in der Lage, Abstände zu messen, als i. O. oder n. i. O. zu interpretieren und so bei der Inline-Qualitätskontrolle Toleranzfehler – beispielsweise in formenden Prozessen – zu erkennen. Die dezentrale Rechenkapazität smarter Sensoren – kombiniert mit ihrer flexiblen Programmierbarkeit – bildet das Fundament einer ganzen Reihe von Smart Tasks, die Werkzeugmaschinen noch flexibler, dynamischer und effizienter machen. Eine dieser typischen Funktionalitäten ist die Hochgeschwindigkeitszählung. So ist es mit induktiven und optoelektronischen Sensoren möglich, Drehzahlen zz erfassen und zu kontrollieren oder Drehrichtungen zu erkennen. Die Signalauswertung findet in den Sensoren statt – zentrale Zählermodule sind nicht erforderlich. An die Steuerung ausgegeben werden keine Impulse, sondern direkt weiterverarbeitungsfähige Drehzahl-, oder Geschwindigkeitswerte. Smart Tasks wie die Zeit- und Längenmessung, die dezentrale Entprellung von Sensorsignalen oder Time-Stamp-Funktionen spielen bei Werkzeugmaschinen eine eher untergeordnete Rolle – ganz im Gegensatz zu Themen wie der Werkstückpositionierung durch µm-genaue Abstandsmessung, der Überwachung von Breite, Bahnkantenposition und Oberflächenaussparungen beim Auf- und Abwickeln von Stahl- und Aluminiumcoils und anderen Bahnmaterialien oder der Kontrolle der Werkstückspannung. All diese Funktionen können Smart-Task-fähige, intelligente Sensor eigenständig ausführen – und sich hierzu auch direkt vernetzen, um Teilapplikationen ohne umfangreiche SPS-Kommunikation autark, schnell, effizient und kostengünstig zu lösen. Edge Computing wird hier quasi wörtlich genommen, die Auswertung findet direkt im Feld statt. SMARTE SENSOREN ERÖFFNEN PERSPEKTIVEN Intelligenz und Kommunikationsfähigkeit – das Nutzenpotenzial von smarten Sensoren ist zum einen inkrementeller Natur – ausgerichtet auf einen schrittweisen Effizienzgewinn für bestehende Aufgabenstellungen, z. B. Parameterdownload für schnelles Umrüsten und einfacher Gerätetausch, Auftragsverwaltung und Condition Monitoring. Spätestens mit den Smart Tasks hat der Innovationsgrad der Smart Sensor Solutions zudem eine radikale Komponente. Mit ihrer dezentralen Intelligenz sind sie in der Lage, neue, höherwertigere Detektionsinformationen zu generieren, sich zu vernetzen und definierte Smart Tasks autark auszuführen. All dies macht die Smart Sensor Solutions von Sick zu einer höchst zukunftsrelevanten Technologie – mit dem Potenzial disruptiver Perspektiven für die weiter fortschreitende Digitalisierung der Fertigung. Fotos: Sick www.sick.com 74 DER KONSTRUKTEUR 9/2019

WERKZEUGMASCHINEN VIERACHS-ROBOTER FÜR MASCHINENBESCHICKUNG Stäubli stellt seine Vierachs-Roboter der TS2-Baureihe vor. Sie wurden komplett neu konstruiert und mit der eigenentwickelten JCS-Antriebstechnik ausgestattet, die bislang den Sechsachsern vorbehalten war. Diese Technologie ist der Schlüssel für den Performancezugewinn der TS2-Scaras. Sie ermöglicht dank Hohlwellentechnologie ein geschlossenes Design, bei dem alle Leitungen innenliegend verlaufen. Diese Konstruktion macht den Weg frei für eine interessante Option, die bislang nicht auf der Ausstattungsliste der Scaras zu finden war. Die Rede ist von der HE-Ausführung (Humid Environment), die die Roboter für Einsätze unter Spritzwasserbeaufschlagung qualifiziert. Gerade bei der Maschinenautomation, bei der die Roboter permanent mit Kühlschmierstoffen in Kontakt kommen, empfiehlt Stäubli die zusätzlich geschützten HE-Roboter. Um einen störungsfreien Einsatz der neuen Vierachser selbst bei der Integration in Bearbeitungszentren zu garantieren, finden Edelstahlteile, Spezialdichtungen sowie besonders beschichtete Gehäuseteile Verwendung. Mit der Einführung der TS2 Vierachser in HE-Version schließt Stäubli die Lücke und kann ab sofort alle Roboterkinematiken in dieser geschützten Sonderausführung anbieten. Um für alle Maschinengrößen eine optimale Lösung bieten zu können, besteht die neue Roboterfamilie aus insgesamt vier Mitgliedern, namentlich TS2-40, TS2-60, TS2-80 und TS2-100. Mit letzterem erweitert Stäubli die Vorgängerbaureihe, die Reichweiten von 400 bis 800 mm abdeckte um einen großen Vierachser mit Arbeitsradius von 1 000 mm. Insgesamt sind die neuen Scaras erheblich kompakter als ihre Vorgänger und sind deshalb bestens für die Automation von Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren ausgelegt MODULARE FÖRDERBÄNDER FÜR DIE VERKETTUNG VON MASCHINEN Förderbänder und Gurtförderer stehen oft im Zentrum der Fabrikautomatisierung indem sie Maschinen oder Bearbeitungsstationen miteinander verketten oder beispielsweise als Puffer zur Steuerung des Materialflusses dienen. Sie reduzieren unproduktive Transportzeiten und sorgen in zahlreichen Anwendungen für einen reibungslosen und zuverlässigen Materialfluss. Die Gurtförderer von MiniTec sind in zwei Baureihen – 45 und 90 – erhältlich. Gemeinsam mit dem umfangreichen Zubehör aus Spann- und Antriebstrommeln, Trommellagerungen, Seitenführungen, Motoren und weiteren Komponenten können Anwender sich im Rahmen eines modularen Systems ihre Förderbandlösung nach ihren Anforderungen zusammenstellen. Die Förderbänder eignen sich insbesondere für leichte und mittlere Belastungen und somit ideal zum Verketten von Maschinen. Das Modul Förderbänder in der Konstruktionssoftware MiniTec iCADassembler konstruiert das individuelle Förderband vollautomatisch nach Kundenvorgaben. Die Software berechnet die Durchbiegung, schlägt dem Anwender die Anzahl der Stützen vor und generiert die Stückliste dazu – innerhalb von wenigen Minuten. www.minitec.de Werkstückträger-Systeme Modular. Flexibel. Individuell. www.staubli.com EINFACHERES DIGITALES ENGINEERING Mit der neuesten Software-Version des CNC-Systems MTX erweitert und vereinfacht Bosch Rexroth das digitale Engineering von Werkzeugmaschinen bis hin zur 3D-Bearbeitungssimulation im betrieblichen Alltag. Parallel zur zunehmenden Digitalisierung und Vernetzung sind bei dem CNC-System das Engineering und die Funktionen zu einer „IoT-proved-Lösung“ herangewachsen. Auf Basis der leistungsfähigen, in drei Stufen skalierbaren Hardware bietet MTX die höchste am Markt verfügbare Performance und regelt bis zu 250 CNC-Achsen in bis zu 60 Kanälen mit einer Steuerung, inklusive der SPS-Funktionalität. Die neueste Softwareversion beinhaltet sowohl Softwarepakete für alle gängigen spanenden Verfahren wie auch für Strahlschneiden und Hybridmaschinen. www.boschrexroth.com Halle 3 Stand 3323 07.-10. Okt. 2019 Stuttgart Maßgeschneiderte WT-Systeme Kompatibel zu bestehenden Systemen Vielseitig einsetzbar www.mk-group.com DER KONSTRUKTEUR 9/2019 75 Maschinenbau-Kitz.indd 1 24.07.2019 14:18:40

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