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Industrie 4.0

Wie Industrie 4.0 neue Servospindelpressen beeinflusst

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Weitere Vorteile sind die höhere Werkstückqualität auf Grund der Maschinenpräzision, eine Steigerung der Hubzahl um durchschnittlich 10 % im Vergleich zu mechanischen Stufenpressen und die die freie Parametrierbarkeit jeder einzelnen Achse ohne starren Verbund, was zu einer erheblichen Effizienzsteigerung in der Einrichtphase führt.

Stanzautomaten sind mit Nennpresskräften von 1250 bis 5500 kN im Praxiseinsatz (Bild 1). Sie werden in der Regel mit Folgeverbundwerkzeugen betrieben und ein servomotorgetriebener Bandvorschub bildet die Pressenperipherie.

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Auf Grund der präzisen Ausführung der Maschine und der Optimierungsmöglichkeit des Geschwindigkeits-Weg-Verlaufes des Stößels konnte im Vergleich zu konventionellen mechanischen Pressen die Hubzahlen zwischen 50 und 100 % gesteigert werden – die Verwendung gleicher Werkzeuge vorausgesetzt. Bei höherer Qualität der Teile durch die Stößelparallelitätsregelung lagen die benötigten Presskräfte im Vergleich zu anderen Maschinen bis zu 200 kN niedriger, was letztlich auch zu höheren Werkzeugstandzeiten führt.

Auf Servospindelpressen zugeschnittenen Werkzeuge lassen ein noch höheres Ergebnispotenzial erwarten.

Ziel: Informationsflüsse parallel zu den Materialflüssen ermöglichen

Die Firma H&T Produktionstechnologie ist Projektpartner im zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0 vom BMBF geförderten Verbundprojekt „Robin 4.0 - Robustheit durch Integration, Interaktion, Interpretation und Intelligenz“. Die eigenen Entwicklungsarbeiten hinsichtlich Servospindelpressen sind eingebettet in das Vorhabensziel, Informationsflüsse parallel zu den Materialflüssen in der Umformtechnik zu ermöglichen und für eine bessere Prozessrobustheit beziehungsweise Produktionssicherheit und Produktivität prozessübergreifend zu nutzen. Dazu werden die Teilziele definiert (robuste Prozesse, robuste Prozesskette, robuste Entwicklungskette), deren Ineinandergreifen in einer umformtechnischen Gesamtprozesskette in Bild 4 dargestellt sind.

Ziel der zukünftigen Entwicklungsarbeit im Rahmen des Vorhabens ist es, subjektive Einflüsse bei der Parameteroptimierung einer Umformanlage mit einer Servospindelpresse als Basismaschine zu eliminieren, um die Prozesse autonomen anzupassen. Teilaufgaben werden sein:

  • Sensorauswahl zur entstehungsortnahen Detektierung von Prozessgrößen im Gesamtsystem Servospindelpresse/Werkzeug/Peripherie im Sinne einer integrierten Prozessbeobachtung
  • Weiterverarbeitung der Messdaten zur Generierung von Stellgrößen in Maschine und Peripherie. Dafür ist eine Änderung der Steuerungssoftware einschließlich der Schaffung interaktiver Bedienoberflächen und den Rückgriff auf zu entwickelnde Datenbanken nötig, die den Zusammenhang zwischen Sensordaten und Aktorparametern beschreiben
  • Zusammenführung der genannten prototypischen Entwicklungen zu einem cyberphysischen System und Erprobung auf Basis einer Musterprozesskette mit einer Servospindelpresse als Umformaggregat. MM

* Mike P. Gruner ist Leiter Vertrieb bei der H&T Produktionstechnologie GmbH in 08451 Crimmitschau, Dr. Wolf-Dietrich Graf ist freier Mitarbeiter

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