Smarte Spannbacke iJaw von Röhm

Flexibel einsatzbar: Die iJaw lässt sich auf allen Drehfuttern mit einer passenden (Standard-)Backenschnittstelle wie jede andere Spannbacke montieren und einsetzen.

„Die Echtzeitmessung der Spannkraft während des Bearbeitungsprozesses bringt dem Anwender eine ganze Reihe an Vorteilen. Das fängt bei einer höheren Maschinenverfügbarkeit an, da sich die Rüstzeiten reduzieren und die Bearbeitungsprozesse beschleunigen lassen. Dadurch reduzieren sich auf der einen Seite die Teilekosten, während auf der anderen Seite die Teilequalität steigt. Insgesamt läuft die sensorgesteuerte Werkstückbearbeitung natürlich viel sicherer ab als eine, bei der herkömmlich manuell nach Gefühl aufgespannt wurde“, erklärt Gerhard Glanz, CEO der Röhm GmbH.

Aufbau der sensorisierten Spannbacke iJaw von Röhm, die eine Echtzeitmessung der Spannkraft während des Bearbeitungsprozesses ermöglicht.

Sicherheit auch bei dünnen Werkstücken

Vorbei sind also die Zeiten, in denen die Spannkraft teils höher als nötig eingestellt wurde, um „auf Nummer sicher“ zu gehen. „Gerade bei dünnwandigen Bauteilen oder empfindlichen Oberflächen ist das bekanntlich kontraproduktiv, denn hier führt eine zu hohe Spannkraft schnell zum Verformen oder gar zum Verdrücken des Werkstücks. Mit der exakten sensorgesteuerten Bearbeitung kann man den Ausschuss deutlich reduzieren“, so Glanz.

So funktioniert die iJaw: Die über einen Spanneinsatz eingeleiteten Kräfte werden von einem integrierten Sensor erfasst und die Daten entsprechend verarbeitet. Die iJaw misst dabei nicht nur die tatsächlich anliegenden Kräfte der Innen- und Außenspannung, sondern auch die eigene Temperatur. Auch der Ladestatus des Akkus wird stets angezeigt. Sofern Daten der Druckanzeige verfügbar sind, können über die iJaw auch der Zustand und der Wirkungsgrad des Kraftspannfutters überwacht werden. Die iJaw misst in Echtzeit während der Bearbeitung. Dazu ist sie entsprechend robust aus gehärtetem Stahl und wasserdicht (IP 68) ausgeführt. Zum Schutz gegen glühende Späne hat die Sendeantenne eine Abdeckung aus Hochtemperaturkunststoff.

Mit der App iJaw Mobile wird die iJaw gesteuert und Spannkraftdaten werden in Echtzeit sichtbar.

Gateway als Daten-Hub

Die gemessenen Daten überträgt die iJaw kabellos über das robuste IO-Link Wireless Protokoll mit einer hohen Abtastrate von 100 Hz an ein Gateway. Das Gateway besteht aus einem Industrie-PC für Datenverarbeitung und Schnittstellen sowie dem IO-Link Wireless Master. Das Gateway kommuniziert über die IO-Link Wireless Technologie mit der iJaw. Über die integrierte LAN-Schnittstelle gelangen die Daten via Ethernet zu einem Rechner und werden dort weiterverarbeitet. Natürlich können die Daten auch direkt auf der Maschine weiterverarbeitet werden. Dazu wird das Gateway über die integrierte Profinet-Schnittstelle mit der Maschine verbunden. Die Maschinensteuerung kann die Daten in Echtzeit weiterverarbeiten und am Maschinenpanel anzeigen. Das universelle iJaw-Gateway von Röhm verwendet ausschließlich Standardprotokolle und Schnittstellen. Deren Spezifikation ist frei zugänglich. Weitere Sensoren – eigene oder auch von Drittanbietern – können ohne zusätzliche Hardware mit dem universellen Gateway eingebunden werden.

Spannkraftverlauf eines Bauteils im Serienprozess – die Abweichung am Ende weist auf Unregelmäßigkeiten hin.

Nachrüstung leicht gemacht

Werkzeugmaschinen lassen sich bald sehr einfach mit der iJaw nachrüsten. Dazu benötigen die Anwender neben den sensorisierten Spannbacken nur das Gateway, einen Industrie-PC sowie ein Medium zur Visualisierung der gemessenen Daten. Das kann ein lokaler PC oder ein mobiles Tablet sein. Die Steuerung des Systems erfolgt dann durch die Web-App iJaw Mobile, welche die Verbindung zwischen der iJaw und dem Gateway herstellt. „Über iJaw Mobile können die Anwender dann Aufträge anlegen, ihre Backen verwalten und natürlich erhalten sie auch Warnmeldungen“, erklärt Glanz.

Verfügbare Geometrien der iJaw.

Digitaler Fingerabdruck der Bearbeitung

Wer will, kann das iJaw-System in naher Zukunft optional auch in der Cloud betreiben. Das ermöglicht zusätzliche Funktionen wie Prozess- oder Produktivitätsanalysen und die Dokumentation großer Mengen an Messdaten. Mit der App iJaw Mobile können Anwender so von überall auf die Daten zugreifen und Bearbeitungsparameter auswerten oder sich Warnmeldungen anzeigen lassen. „Gerade bei der Produktion von dokumentationspflichtigen Bauteilen wie zum Beispiel in der Luft- und Raumfahrttechnik ist das natürlich ein hochinteressantes Feature. Die iJaw archiviert quasi den digitalen Fingerabdruck der Bearbeitung“, so Glanz.

Flexibel einsatzbar

Die iJaw lässt sich auf allen Drehfuttern mit einer passenden (Standard-)Backenschnittstelle wie jede andere Spannbacke montieren und einsetzen. Zur Markteinführung gibt es die iJaw als einstufige Backe, Zweistufenbacke und Blockbacke für Drehfutter mit Geradverzahnung in den Größen, 260, 315 und 400 sowie eine spezielle Backe für Planscheiben. Ein passendes Drehfutter von Röhm ist das Kraftspannfutter mit Backenschnellwechselsystem Duro-A RC. Zur Anpassung der Backen an unterschiedliche Werkstückgeometrien gibt es verschiedene, wechselbare harte und weiche Spanneinsätze, die mit Schrauben auf der Backe arretiert werden.