Ziel der Entwicklung
Das Ziel dieses FuE-Projektes besteht darin, eine Sonderspanneinheit (geeignete Komponenten eines Mehrfach-Spannturmes), welche eine effiziente Zerspanung in einem Fräs- und Bearbeitungszentrum ermöglichen kann, vollständig (für jede Einzelspanneinheit) mit spezieller Druckkraftsensorik und zugehöriger Auswerteelektronik zur Erfassung des Spannzustandes auszustatten. Gegenüber dem allgemeinen Stand der Technik (mittels Luftdruck überwachte Spannsysteme) soll die neuartige Kontroll- und Spannkraft-Überwachung direkt über die Kraftsensorik am Beispiel eines sensorintegrierten Mehrfach-Spannturmes erfolgen, welche durch nachfolgende Vorteile gekennzeichnet ist: die Echtzeitauswertung an der Maschine und während der Bearbeitung, die Fehleranfälligkeit durch Verstopfung der Luftdüse beziehungsweise durch Druckabfallprobleme entfällt, schnellere Identifikation von ungespannten Werkstücken in der Maschine und die Verkürzung von Rüst- und Nebenzeiten.
Vorteile und Lösungen
Ein von der GFE Schmalkalden e. V. konstruierter Mehrplatz-Spannturm wurde so modifiziert, dass 96 Einzel-Spanneinheiten mit jeweils einem Sensorsystem ausgestattet werden können. Zusätzlich wurden Taschen vorgesehen, um die Datenvorverarbeitungselektronik und die Bussystemverwaltung hardwarenah unterzubringen. Ebenfalls wurde ein weiterer Demonstrator für weniger Spanneinheiten ausgelegt, welcher auf diversen Prüfständen eingesetzt werden kann. Dieser wurde für acht Spanneinheiten ausgelegt und kann ohne Bussystemverwaltung agieren.
Prinzipiell wurden nachfolgende Teillösungen umgesetzt:
a)Modifizierter Spannturm-Grundkörper
b) Integration von Dünnschicht-Kraftsensoren in den Grundkörper c) Miniaturisierte Elektronik-Hardware zur Signal- und Datenverarbeitung d) Integration in die Maschine über EtherCat-Schnittstelle.
In Summe wurden die bereits oben benannten Vorteile erreicht.
Zielgruppe und Zielmarkt
Als Zielgruppe für das Produkt „sensorisch unterstützter Mehrfachspannturm“ kommen prinzipiell alle metallverarbeitenden Unternehmen in Frage. Das Kontrollsystem ist dennoch vorrangig für die Hersteller von Werkstückspanntechnik, partiell auch für die Hersteller von Werkstückspanntechnik von Interesse, um Ihr Portfolio auf eine neue Stufe zu heben und auch im internationalen Wettbewerb marktfähig zu bleiben bzw. zu werden. Die innovative Technik kommt letztendlich direkt dem Anwender zu, um quantitativ und qualitativ prozesssicher zerspanen zu können und hierbei einen mannlosen Betrieb zu ermöglichen.
