Все вместе: технология зажима надежно удерживает инструменты и детали во время обработки. Однако Индустрия 4.0 ставит перед производителями зажимной техники новую задачу. Используя надежную интегрированную сенсорную технологию, они теперь должны преобразовывать свои продукты в киберфизические производственные ресурсы, которые могут взаимодействовать с производственными системами. На выставке METAV 2022 с 8 по 11 марта в Дюссельдорфе участники продемонстрируют, как использовать потенциал цифровизации с помощью интеллектуальной электронной зажимной техники.
Профессор Беренд Денкена, руководитель Института машиностроения и станков (IFW) Ганноверского университета Лейбница и представитель исполнительного комитета WGP (Немецкая академическая ассоциация производственных технологий) уже успешно работает с киберфизическими системами зажима. В рамках совместного проекта TensorMill его институт разработал первую в мире зажимную систему для интеллектуального сетевого производства для эффективного и надежного производства интегральных компонентов, важных для безопасности. Еще одна цель Denkena в содействии исследовательским проектам подобного рода - побудить отрасль, производящую рабочую силу, вкладывать значительные средства в цифровизацию.
Но доходит ли сообщение до сектора? Компания Andreas Maier GmbH & Co. KG (AMF), расположенная в Фелльбахе в Германии, использует беспроводную технологию в зажимной технике с 2018 года. Менеджер по продажам AMF Мануэль Нау: «Мы хотим знать, что происходит в зажимной системе, и автоматизировать процесс." Взаимодействие беспроводных датчиков и передачи сигналов обеспечивает основу для полностью автономных смен без участия человека.Их успех или неудача зависит от непрерывного мониторинга всех ключевых элементов машины, таких как зажимная техника.
Manuel Nau, Sales Manager at Andreas Maier GmbH & Co. KG (AMF), Fellbach, points out the advantages of wireless sensor technology: "We want to know what is happening in the clamping system and to automate the process.” Photo: AMF
Параметры, которых раньше не было
Основная цель AMF при использовании беспроводной технологии - не заменять проводные системы. Скорее, основное внимание уделяется получению таких параметров, как позиции или статусы станка, которые ранее было невозможно получить. Именно здесь беспроводная передача данных вступает в свои права, особенно в машинах, где нельзя проложить кабели из-за вращающихся машинных столов, работающих внутри них.
Набор, состоящий из шлюза, блоков передатчика и микропереключателей, а также маршрутизатора WLAN и других принадлежностей, передает данные о местоположении через беспроводной, без помех и энергосберегающий Bluetooth на систему управления машиной или на планшеты. Компания из Фелльбаха приняла сознательное решение использовать Bluetooth Low Energy 4.0, поскольку для этого требуется очень мало энергии. В этом случае батареи необходимо заменять каждые 1,5–5 лет. Шлюз служит интерфейсом, который принимает и визуализирует беспроводные сигналы перед их пересылкой на контроллер машины или планшеты. Дальность передачи составляет не менее десяти метров, хотя ее можно увеличить с помощью антенных удлинителей.
Wireless technology for clamping systems. The gateway (right) plays a major role. It receives wireless signals from sensors and microswitches. It monitors and visualizes them before forwarding them to the machine controller or tablets. Photo: AMF
Беспроводные сигналы от захватов роботов, деталей или гидравлики
Компания из Фелльбаха придает большое значение универсальным приложениям. If предлагает широкий ассортимент продукции: специальные беспроводные датчики могут определять положение захватов роботов или деталей, определять положения закрытия зажимных систем и обеспечивать мониторинг давления в гидравлической зажимной технике. Как объясняет менеджер по продажам Нау, это лишь некоторые из умных продуктов, которые AMF представит на выставке METAV.
Schunk GmbH & Co. KG из Лауффена / Неккара также уделяет внимание взаимодействию между высокоточными удерживающими силами, беспроводной связью и сенсорной технологией. В 2018 году компания Schunk представила интеллектуальный гидравлический расширительный суппорт, который, по ее утверждению, является первой в мире интеллектуальной моделью, которая контролирует процесс резания на самом инструменте и позволяет контролировать параметры резания в реальном времени. Он был разработан совместно с TU Wien и венской компанией Tool IT GmbH. Он использует потенциал интегрированного мониторинга процесса на основе державок, т. Е. Сосредоточения внимания на точке, в которой производится стружка. Его сенсорная система обнаруживает вибрации и колебания инструмента в режиме реального времени. Эта система уже зарекомендовала себя в надежных процессах фрезерования, зенковки и микротрубки.
Jochen Ehmer, Executive Vice President Clamping Technology at Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar. "The smart tool clamping device makes an important contribution to sustainable manufacturing by eliminating scrap and waste." Photo: Schunk
Длительное фрезерование благодаря контролю процесса
Теперь Schunk делает следующий шаг, выпуская новую версию. Полностью модернизированный инструментальный суппорт может реагировать на различные отклонения в процессе резания. Замкнутый контур управления означает, что если появляются следы вибрации, если инструмент вот-вот сломается, или если состояние режущей кромки инструмента изменится, резцедержатель, оснащенный датчиком, батареей и блоком передатчика, может реагировать в реальном времени, потенциально предотвращая любые повреждение, вызванное поломкой инструмента немедленно.
Как и его предшественник, интеллектуальная система передает данные по беспроводной сети на приемный блок в машинном отделении, а оттуда по кабелю на блок управления и оценки, где данные анализируются. «Устройство для зажима инструмента является электронным и интеллектуальным, - говорит исполненный энтузиазма Йохен Эмер, исполнительный вице-президент компании Schunk по зажимным технологиям. «Таким образом, он вносит важный вклад в устойчивое производство, устраняя брак и отходы».
Однако интеллектуальная система раскрывает весь свой потенциал только при взаимодействии с цифровой производственной сетью. «Процессы высокоточной обработки можно надежно контролировать и контролировать, если интеллектуальная система интегрирована в системы более высокого уровня, такие как системы управления производством (MES) и контроллеры станков», - поясняет Эмер. «Однако это зависит от способности системы работать с большой точностью и надежностью - даже на более высоких скоростях. Это единственный способ обнаружить превышение пределов вибрации - даже с небольшим запасом». По этой причине компания Schunk разработала инструментальную оправку для максимальной скорости 30 000 оборотов в минуту.
Immediate response: Intelligent tool clamping devices permit the reliable monitoring of high-precision machining processes and allow real-time control. Photo: Schunk
Быстрый доступ к процессам и машинам
На выставке METAV 2022 заинтересованные стороны смогут получить информацию не только о новых приложениях обновленного держателя инструмента, но и о других нововведениях, которые появятся не раньше весны 2022 года. По словам Шунка, один из таких специализированных вариантов включает интерфейс данных. который одновременно контролирует процессы и машины, а другой может даже управлять процессами в режиме реального времени благодаря полной интеграции машин.
Как институциональный патрон METAV 2022, VDMA Precision Tools снова будет иметь собственный совместный стенд с 8 по 11 марта в Дюссельдорфе.
Пресс-релиз