Täglich entstehen in produzierenden kleinen und mittelständischen Unternehmen hohe Kosten durch unwirtschaftliche eingestellte Prozesszyklen bei Werkzeugmaschinen, so vor allen Dingen z. B auch bei Schleifmaschinen. Auf Try-and-Error basierende Abricht- und Konditionierungszyklen verursachen enorme Nebenzeiten, vermeiden eine Ressourcenschonende Nutzung von Werkzeugen und enden in hohen Kosten für das Unternehmen. Grund dafür ist die fehlende Kenntnis über den aktuellen Verschleißzustand von Schleifscheiben, welcher sich bislang weder innerhalb der Maschine noch bei rotierendem Werkzeug erfassen lässt. Die Kenntnis des Verschleißzustands und des Schleifscheibenprofils ermöglicht eine adaptive Einstellung des Abrichtintervalls. Einen möglichen Ansatz zur Beschreibung der Schleifscheibentopographie, von welcher aus auf den aktuellen Verschleißzustand geschlossen werden kann, stellt die Analyse der Materialtraganteilkurve unter Berücksichtigung der Oberflächenrauheit dar. Mit Hilfe dieser Kennziffern können Schleifscheiben relativ zueinander verglichen und ein Beitrag zur Untersuchung des Ursache-Wirkungs-Zusammenhangs zwischen der Schleifscheibe und der Gefügerandzone des Werkstücks geleistet werden. Unser mobiler Demonstrator zur Inline-Erfassung von rotierenden Schleifscheiben mittels Laserprofilscanner erfasst diese wertvollen KPIs für die Berechnung des Verschleißzustandes und stellt diese einem Assistenzsystem Schleifen echtzeitnah zur Verfügung. So bleiben höchste Ansprüche an die Bauteilqualität bei gleichzeitig verbessertem Ressourceneinsatz erfüllt. Der Vorteil dabei ist weiterhin, dass die Sensorlösung herstellerunabhängig als Retrofitlösung in bestehenden Werkzeugmaschinen gerüstet werden kann.
Der Demonstrator umfasst eine Halterung zur Montage des Lasertriangulationssensors sowie eine Vorrichtung zur Positionierung einer realen Schleifscheibe auf einem rotierenden Spindelkopf. Die Aufnahme des Spindelkopfes ist so konstruiert, dass ein einfacher Werkzeugwechsel möglich ist. Anhand des Systems wird sowohl die optische Erfassung der Schleifscheibentopographie sowie die digitale Verarbeitung und Einbindung der Materialtraganteilkurve in ein IT-Umfeld demonstriert. Die Auflösung der Schleifscheibentopographie ist dabei hinreichend hoch, sodass ein relativer Vergleich von Schleifscheiben unterschiedlicher Spezifikation möglich ist.
Technologie: Laserprofilsensorik inkl. Auswertealgorithmen und KI zur digitalen Anbindung des Werkzeugs
Vorteile:
- Berührungslose Messung
- Nachrüstbar in sämtlichen Schleifmaschinen
- API zur Datenweiterverarbeitung und Integration via M2M oder anderen Industrie 4.0-Standards
- Erfassung des Radialverschleißes und der Makrogeometrie bei rotierender Schleifscheibe
- Schnelle Inbetriebnahme
- Speicherung und Visualisierung von Sensordaten
- Assistenz zur Prozessoptimierung