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EMO Hannover 2019

Wenn die Spindel mit der Steuerung spricht

| Redakteur: Stefanie Michel

Der Nürnberger Maschinenbauer GMN stellt auf der EMO Hannover 2019 sein Konzept für eine vernetzte Hochleistungsspindel vor. Ein solches System kann den Service und die Instandhaltung erleichtern.

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Entwicklungskonzept mit Embedded Electronics: Auf einer Platine in der Spindel werden alle Informationen der Sensoren erfasst, aufgezeichnet und dann in einem Kabel über eine IO-Link-Schnittstelle an die Maschinensteuerung übertragen.
Entwicklungskonzept mit Embedded Electronics: Auf einer Platine in der Spindel werden alle Informationen der Sensoren erfasst, aufgezeichnet und dann in einem Kabel über eine IO-Link-Schnittstelle an die Maschinensteuerung übertragen.
(Bild: GMN Paul Müller Industrie)

Statt einer rein elektromechanischen Komponente wird die Spindel zu einem mechatronischen System, das über eine zentrale digitale Schnittstelle intelligent mit der Steuerung der Werkzeugmaschine kommuniziert. Das System erfasst die zur Spindel- und Prozessüberwachung relevanten Messsignale. Je nach Modell und Kundenanforderung sind dies unter anderem Lager-, Motor- sowie Kühlmitteltemperaturen, Drehzahl, Schwingungen, Wellenverlagerungen und der Spannzustand des Werkzeugs. Hierzu werden die Messdaten zentral auf einer Platine, der IDEA-4S (Integrated Data Evaluation and Acquisition for spindles), gespeichert, in der Spindel selbst verarbeitet und über eine IO-Link-Schnittstelle – bei hohen Übertragungsraten per serieller Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle – an die Maschinensteuerung weitergeleitet. Die für Diagnosezwecke signifikanten Messdaten werden bereits in der Spindel gespeichert und lassen sich für Service und Instandsetzung dort abrufen.

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IPC-Einheit zur Signalauswertung der Spindel

Das System ist für das gesamte Produktprogramm von GMN geeignet und in verschiedenen Ausbaustufen erhältlich. Eine neue Katalog-Spindelreihe ist geplant, die im Standard mit dieser neuartigen Schnittstelle ausgestattet sein wird. Im Rahmen der Entwicklung der Industrie-4.0-fähigen Hochleistungsspindeln plant GMN für die Interprozesskommunikation außerdem eine eigenständige IPC-Einheit als Hutschienenmodul. Damit soll eine umfassende Signalauswertung der Spindel ermöglicht werden, unter anderem für die Diagnose, zum Condition Monitoring, ein erweitertes Datenlogging oder entsprechend Kundenanforderungen. Eine Einbindung in die übergeordnete Maschinensteuerung und -regelung kann zukünftig beispielsweise über eine HSK-i-Schnittstelle realisiert werden, die die entsprechenden Kontakte für die Daten- und Energieübertragung zur Verfügung stellt.

GMN Paul Müller auf der EMO Hannover 2019: Halle 12, Stand B02

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