Intelligente Vorschubachsen mit Industrie 4.0-Funktionalität

 

Dynamische Vorschubachsen tragen maßgeblich zur Produktivität von Werkzeugmaschinen bei. Ihre Inbetriebnahme ist allerdings mit hohen personellen Aufwänden verbunden. Unerwünschte Bearbeitungsschwingungen, sowie ungeplante Ausfälle führen zudem zu signifikanten Produktivitätsverlusten im industriellen Einsatz. Am wbk Institut für Produktionstechnik werden daher Industrie 4.0-Lösungen entwickelt, die durch intelligente Funktionalitäten in der Vorschubachse einen Mehrwert bei Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung von Werkzeugmaschinen versprechen.

Im Rahmen der internationalen Werkzeugmaschinenaustellung EMO 2017 stellte das wbk einen Messedemonstrator mit folgenden intelligenten Funktionalitäten vor:

  • Eine im BMBF-Projekt Secure-Plug-and-Work entwickelte Methodik zur digitalen Übertragung von Komponentendaten unterstützt die effiziente Maschineninbetriebnahme und ermöglicht einen ressourcenschonenden Betrieb bei hoher Produktivität.
  • Ein frequenzadaptierbarer Werkzeugmaschinenschlitten, der durch prozessangepasste Massenverteilung die Bearbeitungsstabilität im Betrieb erhöht.
  • Ein System zur Verschleißzustandsdetektion (Condition Monitoring) und  zur adaptiven Schmierung von Kugelgewindetrieben, auf Basis gemessener Betriebsschwingungen, Momente und Kräfte. Das System vereinfacht Wartung und Instandhaltung der Vorschubachse und ermöglicht eine höhere Komponentenlebensdauern.

Alle entwickelten Systeme wurden innerhalb der Maschine über den offenen Kommunikationsstandard OPC UA mit kommerziell verfügbaren Lösungen der Bosch Rexroth AG vernetzt. Die Vernetzung per OPC UA ermöglicht die herstellerübergreifende Kommunikation und somit die zentrale Informationszusammenführung.

Projekte

Ansprechpartner

Standort