Toolmanagement und Qualitätssicherung beim Werkzeugschleifen mit Lösungen von Zoller

Modular bis zu einem durchgängigen Komplettsystem erweiterbare Geräte und Software präsentierte Zoller zur GrindingHub in Stuttgart. Nach dem Leitmotiv „Start with a solution – Enter a system“ zeigte das Unternehmen ausgereifte analoge und digitale Technologien zum Verwalten, Prüfen, Messen und Justieren von Schleifscheiben, Schleifscheibensätzen und spanenden Werkzeugen. Die Geräte, die Software und das umfassende System eignen sich nicht nur für übliche Fräs-, Bohr- und Drehwerkzeuge, sondern in speziellen Varianten auch für Werkzeuge zum Gewinden und Verzahnen sowie für Mikrowerkzeuge mit nur wenigen Zehntelmillimeter Durchmesser.

Vollständiges, modulares System: Von der Datenerfassung und -pflege über das Lagern und die Montage/Demontage von Schleifscheiben, Komponenten und Komplettwerkzeugen bis zum Messen, Einstellen und Dokumentieren der Schleifscheibensätze sowie geschliffenen Werkzeuge erhalten Werkzeugschleifer sämtliche digitalen und analogen Technologien von Zoller.

Vollständiges, modulares System: Von der Datenerfassung und -pflege über das Lagern und die Montage/Demontage von Schleifscheiben, Komponenten und Komplettwerkzeugen bis zum Messen, Einstellen und Dokumentieren der Schleifscheibensätze sowie geschliffenen Werkzeuge erhalten Werkzeugschleifer sämtliche digitalen und analogen Technologien von Zoller.

Beim Werkzeugschleifen sind zum einen Schleifscheiben und Schleifscheibensätze, zum anderen Werkzeuge und Werkzeugkomponenten zu erfassen, zu verwalten und zu lagern, Schleifscheibensätze und Komplettwerkzeuge sind zu demontieren und wieder zu montieren, zu wuchten, zu messen, zu inspizieren und einzustellen. Um dabei wirtschaftlich und effizient zu arbeiten, sind die Daten der Schleifscheiben und Werkzeuge digital zu verwalten und zu organisieren. Zur Messe in Stuttgart zeigten die Spezialisten von Zoller, dass sie mit ihrer umfassenden Expertise die jeweils optimale Technologie verwirklichen. Zudem lässt sich mit den sorgfältig aufeinander abgestimmten Geräten und der Software von Zoller eine durchgängige Prozesskette verwirklichen.

Das Wuchtgerät toolBalancer überzeugt mit hoher Sicherheit und ausgereiften Funktionen zum Wuchten auf Wuchtgüten < 0,4 gmm.

Das Wuchtgerät toolBalancer überzeugt mit hoher Sicherheit und ausgereiften Funktionen zum Wuchten auf Wuchtgüten < 0,4 gmm.

Erfassen und verwalten

Schleifscheiben und Werkzeuge sowie die zugehörigen Daten werden mit der Software TMS Tool Management Solutions von Zoller erfasst und gepflegt. Integriert sind – je nach Ausbaustufe der Software – sämtliche Funktionen, die Werkzeugschleifer und Fertigungsbetriebe benötigen, um Schleifscheiben und Werkzeuge effizient und prozesssicher zu verwalten, unter anderem Stammdaten von Komponenten und Komplettwerkzeugen erfassen, Daten aus Katalogen importieren, Einrichteblätter anlegen, Lager verwalten, Sachmerkmale nach DIN und Technologiedaten anlegen und pflegen sowie Hüllkurven für 3D-Kollisionsbetrachtung generieren. Zudem lässt sich die Software TMS Tool Management Solutions in Verbindung mit Terminals an Lagern, manuellen Arbeitsplätzen und an sämtlichen Einstell- und Messgeräten von Zoller nutzen.

Auf dem universellen Mess- und Prüfgerät smartCheck lassen sich Schleifscheiben und geschliffene Werkzeuge schnell und teilweise automatisiert betrachten, hochgenau messen und die Messergebnisse zuverlässig protokollieren.

Auf dem universellen Mess- und Prüfgerät smartCheck lassen sich Schleifscheiben und geschliffene Werkzeuge schnell und teilweise automatisiert betrachten, hochgenau messen und die Messergebnisse zuverlässig protokollieren.

Lagern und montieren

Zum übersichtlichen und effizienten Lagern von Komponenten von Schleifscheiben und Werkzeugen sowie der montierten Schleifscheibensätze und Komplettwerkzeuge eignen sich die Smart Cabinets von Zoller. Angebunden an das Werkzeugmanagement TMS Tool Management Solutions in Verbindung mit dem Softwaremodul quickPick findet der Bediener schnell und zuverlässig die jeweils benötigten Werkzeugkomponenten und Werkzeuge. Unterschiedliche Varianten an Werkzeugschränken – toolOrganizer, keeper, autoLock und twister – bieten optimale Lagerplätze für Werkzeuge jeglicher Abmessungen und Geometrien.

Sämtliche Hilfswerkzeuge und Montagehilfen haben die Fachkräfte an den Montagestationen toolStation und zTower direkt zur Hand. Das verkürzt die Bearbeitungszeiten beim Montieren und Demontieren von Schleifscheibensätzen und Komplettwerkzeugen. Auch die Montagestationen sind über Terminals an die Software TMS Tool Management Solutions angebunden. So stehen jederzeit sämtliche Daten über den Status der Schleifscheiben und der bearbeiteten Werkzeuge aktuell zur Verfügung. Auf Werkzeugwagen der Reihe toolCart gelangen die montierten Schleifscheiben und Werkzeuge schließlich sicher und geordnet zu den weiteren Prozessstationen.

Die Software pilot 4.0 erleichtert die Tätigkeiten der Anwender mit übersichtlichen Grafiken und einer intuitiven Bedienerführung.

Die Software pilot 4.0 erleichtert die Tätigkeiten der Anwender mit übersichtlichen Grafiken und einer intuitiven Bedienerführung.

Wuchten auf höchsten Rundlauf

Speziell für Schleifscheiben und für schnell drehende rotierende Werkzeuge zum Highspeed-Cutting (HSC) ist sorgfältiges Wuchten auf hochgenauem Rundlauf unabdingbar. Nur so lassen sich bei höchster Arbeitssicherheit optimale Genauigkeiten beim Bearbeiten und lange Standzeiten der Werkzeuge verwirklichen. Das Wuchtgerät toolBalancer überzeugt mit hoher Sicherheit und ausgereiften Funktionen zum Wuchten auf Wuchtgüten < 0,4 gmm. Dank der Ausstattung mit der Software pilot 4.0 fügt sich die Bedienung über Grafiken und Icons nahtlos in das gesamte Bedienkonzept der Mess- und Inspektionsgeräte von Zoller ein.

Auf dem knapp 200 m² großen Messestand zeigte Zoller effiziente Systemlösungen für alle relevanten Prozessschritte beim Schleifen und Nachschleifen von Werkzeugen.

Auf dem knapp 200 m² großen Messestand zeigte Zoller effiziente Systemlösungen für alle relevanten Prozessschritte beim Schleifen und Nachschleifen von Werkzeugen.

Prüfen und Messen

Auf universellen Mess- und Prüfgeräten smartCheck, genius und venturion lassen sich Schleifscheiben und geschliffene Werkzeuge schnell und teilweise automatisiert betrachten, hochgenau messen und die Messergebnisse zuverlässig protokollieren. Auch dabei vereinfacht pilot 4.0 die Tätigkeiten der Anwender mit übersichtlichen Grafiken und einer ausführlichen, intuitiven Bedienerführung. Die automatisierten Abläufe beim Fokussieren und Messen sorgen für hohe Wiederholgenauigkeit und Prozesssicherheit. Optional können die Daten der gemessenen Schleifscheiben und Werkzeuge in eine Cloud oder direkt an die CNC-Steuerungen der Werkzeugschleifmaschinen übertragen werden.

Zoller pomBasicMicro ist die prozessorientierte Kompaktlösung für die Werkeuginspektion von Mikrowerkzeugen ab 0,1 mm Druchmesser. Die hochauflösende Mikrokamera mit bis über 400-facher Vergrößerungskapazität erfasst detailliert kleinste Geometrien.

Zoller pomBasicMicro ist die prozessorientierte Kompaktlösung für die Werkeuginspektion von Mikrowerkzeugen ab 0,1 mm Druchmesser. Die hochauflösende Mikrokamera mit bis über 400-facher Vergrößerungskapazität erfasst detailliert kleinste Geometrien.

Umfassende 3D-Inspektion

Auf dem neuen Inspektionsgerät 3dCheck können Werkzeuge komplett dreidimensional erfasst und in sämtlichen Geometrien gemessen werden. Dank einer optimierten Scantechnologie kann das Inspektions- und Digitalisiergerät nunmehr auch Werkzeuge kleinster Durchmesser sicher erfassen. Spezielle Algorithmen der Auswertesoftware ermöglichen, bisher im Auf- und Durchlicht nicht zu erfassende Geometrien und Konturen zu messen und zu analysieren. Die dreidimensional erfassten Werkzeuge werden fotorealistisch mit der Bildverarbeitungssoftware am großen Farbbildschirm dargestellt. Die am realen Werkzeug aufgenommenen 3D-Daten lassen sich als Modelle zurück in CAD-Systeme übertragen. Somit eignet sich das Messgerät 3dCheck auch für ein Reverse Engineering.

Zoller threadCheck|cc, die universelle High-End-Messmaschine für Hersteller von Gewindewerkzeugen, überzeugt durch intelligente Multisensorik und ergonomische Vollverkleidung in Kombination mit dem universellen Werkzeugaufnahmesystem inklusive Reitstock.

Zoller threadCheck|cc, die universelle High-End-Messmaschine für Hersteller von Gewindewerkzeugen, überzeugt durch intelligente Multisensorik und ergonomische Vollverkleidung in Kombination mit dem universellen Werkzeugaufnahmesystem inklusive Reitstock.

Mikrowerkzeuge zuverlässig messen

Dem stark wachsenden Bedarf an kleinen und kleinsten Werkzeugen zum Bearbeiten in der Elektronik, der Luft- und Raumfahrt und der Medizintechnik entsprechend hat Zoller die Funktion seines Tischmessgeräts pomBasicMicro erweitert. Eine hochwertige Optik in Verbindung mit einer Videokamera mit höherer Auflösung sorgt dafür, dass das prozessorientierte Messgerät nunmehr zuverlässig Werkzeuge ab 0,1 mm Durchmesser optisch erfasst und misst. Dabei ist das pomBasicMicro nach wie vor so robust, dass Werkzeugschleifer es direkt neben Werkzeugschleifmaschinen in der Werkstatt einsetzen können.

Zoller hobCheck: Die universelle Messmaschine für die Komplettkontrolle von Verzahnungswerkzeugen ist vollautomatisch und höchst effizient.

Zoller hobCheck: Die universelle Messmaschine für die Komplettkontrolle von Verzahnungswerkzeugen ist vollautomatisch und höchst effizient.

Spezialisiert auf Gewinde und Verzahnungen

Beim spanenden Fertigen von Gewinden und Verzahnungen sind Werkzeuge und die gefertigten Werkstücke zu messen. Dafür stellt Zoller seine spezialisierten Inspektions- und Messgeräte threadCheck|cc und hobCheck vor. Als hochwertige universelle Messmaschine eignet sich threadCheck, spanende Gewindewerkzeuge ohne Verzerrungen und hochgenau zu messen. An Gewindefräsern, -formern und -bohrern können zuverlässig in automatisierten Abläufen die Geometrien gerader und spiralisierter Zahnflanken und -spitzen sowie Nuten erfasst und gemessen werden. Dafür sind die Messgeräte threadCheck|cc mit einem stufenlos schwenkbaren Optikträger und sechs CNC-Achsen ausgestattet. Die Software pilot 4.0 protokolliert und dokumentiert sämtliche Messergebnisse.

Fräswerkzeuge zum Wälzfräsen von Verzahnungen messen Fertigungsbetriebe und Werkzeugschleifer vorteilhaft auf den Messgeräten hobCheck von Zoller. Optisch mit Auf- und Durchlicht sowie taktil erfasst das Messgerät mit seinem stufenlos schwenkbaren Messkopf die zwischen Spitzen gespannten Wälzfräser. Dabei kann es vollständig automatisiert bis zu 15 unterschiedliche Parameter, darunter das Zahnprofil, den Rundlauf und die Zahnteilung, erfassen. Bis zu 200 unterschiedliche Messwerte analysiert die Software automatisch, berechnet die Güteklassen und zeigt ein grafisches Messprotokoll. Zudem lässt sich anhand der Messdaten der Verschleiß beurteilen, um die Wälzfräser sachgerecht nachzuschleifen. Mit einem Roboter, der die Wälzfräser in das Messgerät einlegt, lässt sich der gesamte Messprozess automatisieren.

Zoller roboSet 2 automatisiert das Universal-Messgerät genius. Es reinigt, belädt, beschriftet und ordnet die Werkzeuge vollkommen ohne Manpower.

Zoller roboSet 2 automatisiert das Universal-Messgerät genius. Es reinigt, belädt, beschriftet und ordnet die Werkzeuge vollkommen ohne Manpower.

Wirtschaftlicher durch Automatisierung

Waren bisher die Abläufe beim Werkzeugschleifen meist manuell geprägt, werden zukünftig zahlreiche Werkzeugschleifer von einer weitreichenden Automation profitieren. Dafür hat Zoller sein System roboSet 2 verwirklicht. In Verbindung mit einem Universal-Messgerät der genius-Geräteserie können – je nach Werkzeugabmessungen – bis zu mehrere hundert Werkzeuge vollständig autonom und bedienerlos gemessen werden. Dazu nimmt die Roboterzelle bis zu acht Paletten mit jeweils 150 Werkzeugen auf. Der integrierte Roboter be- und entlädt das angebundene Messgerät. Zudem sortiert er Werkzeuge aus, die anhand der Messergebnisse nicht den Vorgaben entsprechen. Das Messen läuft nach dem Einrichten der Roboterzelle und des Messgeräts sowie dem Rüsten der Paletten vollständig unbeaufsichtigt. Die Software pilot 4.0 des Messgeräts genius dokumentiert sämtliche Messdaten und gewährleistet somit durchgängig die Qualität.

Die Eingangsprüfung der nachzuschleifenden Werkzeuge am Zoller edgeControl liefert neben Geometrie-Ist-Daten auch Messdaten zum Werkzeugverschleiß.

Die Eingangsprüfung der nachzuschleifenden Werkzeuge am Zoller edgeControl liefert neben Geometrie-Ist-Daten auch Messdaten zum Werkzeugverschleiß.

Zoller beeindruckte am Messestand auf der GrindingHub 2024 auch mit Impressionen vom Headquarter.

Zoller beeindruckte am Messestand auf der GrindingHub 2024 auch mit Impressionen vom Headquarter.

Verschleiß erkennen

Zum genauen Bestimmen der Standzeit spanender Werkzeuge ist es erforderlich, den Verschleißzustand der Schneiden exakt zu kennen. Das gelingt zum einen mit dem Messgerät edgeControl von Zoller. Mit ihm kann das Fachpersonal automatisiert Verschleißmarken und Defekte entlang der Schneidkante erkennen und beurteilen. Somit können Werkzeuge hinsichtlich ihrer Beanspruchung und ihrer noch zu erwartenden Standzeit bewertet und klassifiziert werden. Das kann dazu beitragen, Werkzeuge länger als bisher und entsprechend ihrer tatsächlichen Nutzung in der Fertigung einzusetzen.

Einen Schritt in die Zukunft geht Zoller mit der Zusammenarbeit mit Spezialisten der Universität Bayreuth, Lehrstuhl für umweltgerechte Produktionstechnik. Eine Videokamera im Arbeitsraum von Bearbeitungszentren soll die Schneiden von Werkzeugen wiederholt in der fortlaufenden Produktion erfassen. Anhand der Bilder, die unterschiedliche Verschleißmarken und -breiten zeigen, soll mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) der Verschleiß analysiert und beurteilt werden. Durch ein methodisches Anlernen der KI mit Hilfe theoretisch erzeugter Verschleißbilder gelang es, ausreichend Datenmengen zu erzeugen, um reale Verschleißbilder zuverlässig bewerten zu können. Aus ersten Analysen hat sich ergeben, dass mit einer fortlaufenden Bewertung der Verschleißmarken die Standzeiten wesentlich besser abgeschätzt werden können. Mit dem System aus Videokamera und Algorithmen basierend auf KI ist beabsichtigt, die Nutzungs- und Lebensdauer spanender Werkzeuge in der Fertigung um etwa 30 Prozent zu verlängern. Das trägt zu einer wesentlich effizienteren Produktion bei, die den Verbrauch an Ressourcen und Energie deutlich reduziert.

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