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Kollisionsschutz 5G-Sensorik schützt Werkzeugmaschine und Bauteil noch besser

Redakteur: Peter Königsreuther

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und der schwedische Mobilfunkausrüster Ericsson wollen die Datenübertragung bei komplexen Prozessen optimieren...

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Forschern des IPT ist es mihilfe eines 5G-Sensors gelungen, die Kollisionsgefahr bei Werkzeugmaschinen zu bannen.
Forschern des IPT ist es mihilfe eines 5G-Sensors gelungen, die Kollisionsgefahr bei Werkzeugmaschinen zu bannen.
(Bild: Fraunhofer IPT / Paperplane Productions)

Dieses Vorhaben geschieht im Rahmen des „3rd Generation Partnership Project“ (3GPP) in Aachen, wo man jetzt sogenannte URLLC-Funktionen (Ultra Reliable and Low Latency Communication) für die verzögerungsarme Datenübermittlung näher untersucht. Als komplexen Prozess hat man sich die Kollisionskontrolle bei Werkzeugmaschinen ausgewählt. Mit in der Maschinen integrierter Sensorik können Prozessdaten sicher erfasst werden. Und der neue Mobilfunkstandard 5G stelle sicher, dass die Daten drahtlos und vor allem schnell sowie zuverlässig übertragen werden. So kann die Werkzeugmaschine auf Veränderungen im Prozess rasch reagieren, heißt es.

Darum nutzt man den Millimeterwellenbereich...

Im Anwendungsfall der Kollisionsdetektion erkennt ein 5G-Sensor die Kollision des Bearbeitungswerkzeugs mit dem Bauteil so schnell, dass die Maschine jederzeit rechtzeitig gestoppt werden kann, erklären die Wissenschaftler. So ließen sich auch immense und teure Schäden, beispielsweise an der Maschinenspindel, zuverlässig und ohne menschliches Eingreifen im Vorfeld vermeiden. Ein modulares Testsystem von Ericsson dient dazu, den geforderten URLLC-Spezifikationen in diesem Anwendungsfall gerecht zu werden. Es arbeitet dafür im bisher kaum genutzten Millimeterwellenlängen-Bereich mit Frequenzen zwischen 24 und 28 GHz, die bei der Bundesnetzgagentur ab sofort beantragt werden können. Der größere Spektralbereich erlaubt noch höhere Datenraten als sonst und geringere Latenzen, erklären die Experten. Damit könnten auch besonders zeitkritische Anwendungen wie eben die Kollisionsdetektion sicher umgesetzt werden.

Die Kollisionsüberwachung in der Werkzeugmaschine diene quasi als „Blaupause“ für weitere zeit- und datenkritische Anwendungen.

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