Zum Verständnis der wahren Bedeutung von Präzision. Rundachsen-Inspektor Messtechnik für fünfachsige Werkzeugmaschinen. Einfach intelligent gemacht

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1 Zum Verständnis der wahren Bedeutung von Präzision Rundachsen-Inspektor Messtechnik für fünfachsige Werkzeugmaschinen Einfach intelligent gemacht

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3 Inhalt 04 Hauptmerkmale 04 Genauigkeit von Fünfachsmaschinen 04 Eine fabrikweite Lösung 05 Einfache, aber intelligente Mess-Software 06 Managementaufsicht 08 Kompensation 08 Green Data 08 Der Besonderheit des Rundachsen-Inspektors 09 Hardware 10 Wesentliche Messparameter 3

4 Die Vorteile der Fünfachsbearbeitung sind signifikant. Zusammen mit der Fähigkeit zur Bearbeitung komplexer Teile können damit Zeit und Geld eingespart und Risiken bei Einrichtung und Aufspannung verringert werden. Überwachung und Steuerung der Genauigkeit der Fünfachsmaschine sind entscheidend, um derartige Leistungsvorteile zu liefern. Der Rundachsen-Inspektor ist konzipiert, kritische Leistungsparameter zu ermitteln (und zu korrigieren). Mit Messungen gemäß ISO bietet er eine einfache Methode zur Gewährleistung der geometrischen und dynamischen Leistung der Maschine. Hauptmerkmale Dynamische Fünfachsmessung (ISO ) Messzeit <1 min. Q-Wert: Geometrischer Fehler P-Wert: Oberflächen- und Formfehler Standard-Qualitätsbericht Status- und Trenddaten: Maschine, Gruppe, Zellen- oder Werksebene Kompensationsoption Genauigkeit von Fünfachsmaschinen Mit dem Rotary-Inspektor ist IBS Technologieführer für die kinematische Qualitätsbewertung von Fünfachs- Werkzeugmaschinen, die sich mit den Grenzen der aktuellen Techniken befasst. Basierend auf Standard-ISO-Messungen wird in weniger als einer Minute eine vollautomatische Messung für die Ableitung der Gesamtgenauigkeit von Fünfachs- Werkzeugmaschinen geliefert. Es werden auch Drehpunktversatz und Rechtwinkligkeitsfehler berechnet. Für jede Maschinenmessung wird ein Standard- Qualitätsbericht erstellt, wodurch betriebsinternes Maschinen- Qualitätsmanagement erleichtert und ein prüffähiges Dokument des Maschinenzustands geliefert wird. Eine fabrikweite Lösung Um die Verwaltung einer großen Anzahl von Maschinen zu vereinfachen, werden zwei Qualitätskennzahlen von der Maschinenmessung abgeleitet. Der Q-Wert ist der maximale geometrische Fehler. Er stellt eine Grenze für die Maßgenauigkeit des Produkts dar, die bei Fünfachsbearbeitung erzielt werden kann. Der P-Wert ist ein Maß für den größten dynamischen Fehler der Maschine, der aus Problemen wie Zahnspiel oder abgenutzten Lagern resultiert. Diese Fehler sind in der Oberflächenausführung des bearbeiteten Produkts zu sehen. 4

5 Einfache, aber intelligente Mess-Software Die Mess-Software des Rundachsen-Inspektors ist für Bedienerverwendung in einer Maschinenumgebung konzipiert. Es bietet einen vollautomatischen Messablauf mit standardisierten, auf ISO beruhenden Protokollen. Maschinenergebnisse können sofort online oder in einem Standardbericht eingesehen werden. Norm ISO Messprotokolle. Standard-Qualitätsbericht für jede Maschinenbeurteilung erstellt 5

6 Maschinendaten online verfügbar. Beispiel: Verlauf des A-Achsen-Drehpunkts und der Rechtwinkligkeitsfehler. Managementaufsicht Das optionale Datenmanagermodul des RundachsenInspektors (Seite 11) bietet einen Überblick über die Historie und den aktuellen Status aller in das Qualitätsverfahren des Rundachsen-Inspektors integrierten Maschinen. Maschinen können auf Gruppen-, Zellen- oder Werksebene überwacht werden. Dies sorgt für sofortige Rückmeldung über den Status des installierten Fünfachs-Maschinenparks - für eine bessere Zeitplanung, weniger Fehler und für die Einhaltung von Kundenvorgaben. Messplanung wird automatisch nachverfolgt. 6

7 Echtzeitüberwachung der Leistung des installierten Maschinenparks. Historie und aktueller Status verfügbar auf Grundlage einer einzelnen Maschine. 7

8 Kompensation Für die erfassten geometrischen und dynamischen Fehlerdaten ist ein optionales Maschinenkompensationsmodul verfügbar. Darstellung 1 zeigt eine automatische Kompensation einer 5-Achs- Maschine mit einer Heidenhain-640-Steuerung. In diesem Beispiel wurde der Q-Wert in wenigen Minuten von 129 µm auf 16µm verringert. Auch werden die zugrunde liegenden maximalen Einzelachsfehler (Sx, Sy und Sz) angezeigt. Green Data Als Industrie-4.0-Lösung unterstützt der Rundachsen-Inspektor kluge Entscheidungen auf Basis der richtigen Daten. Bei IBS haben wir etwas geschaffen, das wir "Green-Data-Konzept" für unsere Lösungen nennen. Das heißt, die wesentlichen Ergebnisse zu liefern und nicht mehr. Mit der Fähigkeit, mehr und mehr zu messen, entsteht die Verantwortung, Datenüberflutung zu vermeiden. Im Rundachsen-Inspektor werden Daten in die relevanten Parameter transformiert, und nur dies wird gespeichert. Darstellung 1. 5-Achs-Maschine - geometrische Fehlerkompensation. Der berechnete Q-Wert wird angezeigt, ebenso wie die zugrunde liegenden maximalen Einzelachsfehler (Sx, Sy und Sz). Der Besonderheit des Rundachsen-Inspektors Mit zunehmender Komplexität und Präzision von Werkzeugmaschinen versagen herkömmliche Methoden, ihre Leistung zu messen. Der Rundachsen-Inspektor geht an die Grenzen der heutigen Technik. Automatisierung Dynamische Messung Geschwindigkeit Ständige Überwachung Automatisierte Protokolle & unbemannter Betrieb werden unterstützt Die Rundachsen-Inspektor misst das effektive dynamische Verhalten Messzeiten unter 1 Minute unterstützen regelmäßige Qualitätsbewertungen Datenprotokollierung aller Maschinen zeigt den aktuellen Status und die Historie 8

9 Hardware Das Rotary Inspector System beinhaltet einen drahtlosen Trinity-Messtaster und eine Masterkugel. Die Platzierung der Masterkugel kann dauerhaft oder auf Werkstückträger sein. Optionale EROWA-Halterungen stehen für die genaue Positionierung der Masterkugel zur Verfügung. Das System besteht aus folgenden Komponenten: Kalibrierter Trinity-Messtaster Wireless Access Point & USB-Empfänger Tool setter Masterkugel mit 22 mm Durchmesser Montagezubehör (Erowa-Option) Transportkoffer 4 Akkus (3400 mah) und Ladegerät EROWA-montierte Masterkugel MESSKOPF Trinity-Messtaster Messbereich 3,50 mm Auflösung 0,2 µm Messrate 2 khz Messunsicherheit U1 < 1,0 µm (1-mm-Bereich) U1 < 1,5 µm (voller Bereich) Energieverbrauch 22 Stunden Dauerbetrieb > 3 Monate Normalbetrieb Drahtlosdetails PSK Frequenz 2,4 GHz, Standard b/g/n, Sicherheit WPA2 Messkopf-Montagestift = 16 mm Abmessungen Länge: 135 mm Durchmesser: 80 mm Gewicht: 770 Gramm MASTERKUGEL Rundheitsfehler < 0,6 µm Durchmesser (nominal) Länge 22 mm 75 mm 9

10 Wesentliche Messparameter Datenebene Parameter Definition Anmerkungen 1 Q-Wert Max. geometrischer Fehler Qualitätskennzahlen der Maschine P-Wert Max. dynamischer Fehler für Nachverfolgung auf hoher Ebene Datenebene Parameter Definition Anmerkungen 2 Sx, Sy, Sz Max. Fehler auf X, Y oder Z bei Fünfachstest ISO Parameter Datenebene Parameter Definition Anmerkungen 3 A-Achse 2 Maschinenachsen gemessen, YOA Y-Versatz A-Achse nach Maschinentyp definiert ZOA Z-Versatz A-Achse Parameter verfügbar für Wartung. Auch in optionalem BOA Rechtwinkligkeit um Y Kompensationsmodul angewandt. COA B-Achse XOB ZOB AOB COB C-Achse XOC YOC AOC BOC Rechtwinkligkeit um Z X-Versatz B-Achse Z-Versatz B-Achse Rechtwinkligkeit um X Rechtwinkligkeit um Z X-Versatz C-Achse Y-Versatz C-Achse Rechtwinkligkeit um X Rechtwinkligkeit um Y 10

11 Industry 4.0 Rotary Inspector Data Manager FACTORY REPORT MACHINE REPORT DATA MANAGER FACTORY A FACTORY B FACTORY C 11

12 IBS Precision Engineering BV (Head Office) Esp AD Eindhoven, The Netherlands Telephone: Fax: IBS Precision Engineering Deutschland GmbH Leitzstraße Stuttgart, Germany Telephone: Fax: IBS Precision Engineering sarl Le Magellan, 7 rue Montespan Evry Cedex, France Telephone: Fax: info@ibspe.fr V