Hans B. Kief Helmut A. Roschiwal. CNC-Handbuch 2013/2014

Hans B. Kief Helmut A. Roschiwal CNC-Handbuch 2013/2014

Inhaltsverzeichnis Teil 1 Einführung in die CNC-Technik................................. 13 1 Historische Entwicklung der NC-Fertigung........................... 15 1.1 Erste Nachkriegsjahre.............................................. 15 1.2 Wiederaufbau der Werkzeugmaschinen industrie....................... 16 1.3 Weltweite Veränderungen.......................................... 16 1.4 Neue, typische NC-Maschinen....................................... 17 1.5 Der japanische Einfluss............................................ 17 1.6 Die deutsche Krise................................................. 18 1.7 Ursachen und Auswirkungen........................................ 18 1.8 Flexible Fertigungssysteme......................................... 19 1.9 Weltwirtschaftskrise 2009.......................................... 20 1.10 Situation und Ausblick............................................. 21 1.11 Fazit............................................................ 22 2 Meilensteine der NC-Entwicklung................................... 24 3 Was ist NC und CNC?.............................................. 29 3.1 Der Weg zu NC.................................................... 29 3.2 Hardware........................................................ 30 3.3 Software......................................................... 32 3.4 Steuerungsarten.................................................. 32 3.5 NC-Achsen....................................................... 34 3.6 SPS, PLC......................................................... 36 3.7 Anpassteil........................................................ 39 3.8 Computer und NC................................................. 39 3.9 NC-Programm und Programmierung................................. 42 3.10 Dateneingabe..................................................... 43 3.11 Bedienung....................................................... 45 3.12 Zusammenfassung................................................ 46 Teil 2 Funktionen der CNC-Werkzeug maschine...................... 53 1 Weginformationen................................................ 55 1.1 Einführung....................................................... 55 1.2 Achsbezeichnung.................................................. 55 1.3 Lageregelkreis.................................................... 58 1.4 Positionsmessung................................................. 61 1.5 Vorschubantriebe................................................. 74 1.6 Zusammenfassung................................................ 87

Inhaltsverzeichnis 5 2 Schaltfunktionen................................................. 90 2.1 Erläuterungen.................................................... 90 2.2 Werkzeugwechsel................................................. 91 2.3 Werkzeugwechsel bei Drehmaschinen................................ 91 2.4 Werkzeugwechsel bei Fräsmaschinen und Bearbeitungszentren.......... 93 2.5 Werkzeug-Identifikation............................................ 95 2.6 Werkstückwechsel................................................. 98 2.7 Drehzahlwechsel.................................................. 102 2.8 Vorschubgeschwindigkeit........................................... 103 2.9 Zusammenfassung................................................ 103 3 Funktionen der numerischen Steuerung............................. 106 3.1 Definition........................................................ 106 3.2 CNC-Grundfunktionen............................................. 106 3.3 CNC-Sonderfunktionen............................................. 112 3.4 Anzeigen in CNCs................................................. 128 3.5 Offene Steuerungen................................................ 128 3.6 Preisbetrachtung.................................................. 131 3.7 Vorteile neuester CNC-Entwicklungen................................ 133 3.8 Zusammenfassung................................................ 134 4 SPS Speicher programmierbare Steuerungen....................... 139 4.1 Definition........................................................ 139 4.2 Entstehungsgeschichte der SPS...................................... 139 4.3 Aufbau und Wirkungsweise von SPS.................................. 140 4.4 Datenbus und Feldbus.............................................. 143 4.5 Vorteile von SPS................................................... 150 4.6 Programmierung von SPS und Dokumentation......................... 150 4.7 Programm........................................................ 152 4.8 Programmspeicher................................................. 153 4.9 SPS, CNC und PC im integrierten Betrieb.............................. 155 4.10 SPS-Auswahlkriterien.............................................. 155 4.11 Zusammenfassung................................................ 157 4.12 Tabellarischer Vergleich CNC/SPS................................... 157 5 Einfluss der CNC auf Baugruppen der Maschine...................... 163 5.1 Maschinenkonfiguration............................................ 163 5.2 Maschinengestelle................................................. 165 5.3 Führungen....................................................... 166 5.4 Hauptantriebe.................................................... 168 5.5 Maschinenverkleidung............................................ 174 5.6 Kühlmittelversorgung.............................................. 175 5.7 Späneabfuhr...................................................... 175 5.8 Zusammenfassung................................................ 176

6 Inhaltsverzeichnis Teil 3 Die Arten von numerisch gesteuerten M aschinen............. 179 1 CNC-Werkzeug maschinen......................................... 181 1.1 Bearbeitungszentren, Fräsmaschinen................................. 181 1.2 Drehmaschinen................................................... 195 1.3 Schleifmaschinen................................................. 202 1.4 Verzahnmaschinen................................................ 212 1.5 Bohrmaschinen................................................... 221 1.6 Parallelkinematische Maschinen..................................... 226 1.7 Sägemaschinen................................................... 228 1.8 Laser-Bearbeitungsanlagen......................................... 232 1.9 Stanz- und Nibbelmaschinen........................................ 239 1.10 Rohrbiegemaschinen............................................... 243 1.11 Funkenerosionsmaschinen.......................................... 245 1.12 Elektronenstrahl-Maschinen........................................ 248 1.13 Wasserstrahlschneid maschinen..................................... 249 1.14 Entwicklungstendenzen bei numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen.. 252 1.15 Messen und Prüfen................................................ 256 1.16 Zusammenfassung................................................ 260 2 Prozessadaptierte Auslegung von Werkzeug maschinenantrieben..... 264 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 Grenzen der Betrachtung........................................... 264 Ausgangspunkt Bearbeitungsprozess................................ 265 Energiebilanz.................................................... 267 Aufbau von Werkzeug maschinenantrieben............................ 268 Anforderungen aus den Zerspanprozessen............................ 269 Stationäre und dynamische Auslegung von Vorschub antrieben........... 270 Lineardirektantrieb in Werkzeugmaschinen........................... 273 Ableitung der Antriebs auslegung aus Prozess kenngrößen............... 274 Universelle/spezifische Auslegung von Maschinen...................... 277 Auslegung von Vorschub antrieben spanender Werkzeugmaschinen aus Prozessparametern............................................ 278 Messsysteme für Werkzeugmaschinen antriebe........................ 279 Systembetrachtung einer Werkzeugmaschine......................... 280 Zusammenfassung Antriebsdimensionierung.......................... 283 3 Energieeffizienz von CNC-Maschinen................................ 284 3.1 Einführung....................................................... 284 3.2 Effizienzsteigerung................................................ 286 3.3 Definition des Prüfzyklus........................................... 288 3.4 Ergebnis......................................................... 289 3.5 Alternativen...................................................... 289 4 Generative Fertigungsverfahren.................................... 292 4.1 Einführung....................................................... 292 4.2 Definition........................................................ 293

Inhaltsverzeichnis 4.3 Verfahrenskette................................................... 295 4.4 Einteilung der generativen Fertigungsverfahren........................ 297 4.5 Vorstellung der wichtigsten Schichtbauverfahren...................... 299 4.6 Zusammenfassung................................................ 309 5 Flexible Fertigungs systeme........................................ 311 5.1 Definition........................................................ 311 5.2 Flexible Fertigungsinseln........................................... 314 5.3 Flexible Fertigungszellen........................................... 314 5.4 Technische Kennzeichen flexibler Fertigungssysteme................... 317 5.5 FFS-Einsatzkriterien............................................... 319 5.6 Fertigungsprinzipien.............................................. 320 5.7 Maschinenauswahl und -anordnung.................................. 322 5.8 Werkstück-Transport systeme........................................ 323 5.9 FFS-geeignete CNCs............................................... 333 5.10 FFS-Leitrechner................................................... 334 5.11 Wirtschaftliche Vorteile von FFS..................................... 336 5.12 Probleme und Risiken bei der Auslegung von FFS....................... 338 5.13 Flexibilität und Komplexität......................................... 339 5.14 Simulation von FFS................................................ 343 5.15 Produktionsplanungs systeme (PPS).................................. 345 5.16 Zusammenfassung................................................ 346 6 Industrieroboter und Handhabung.................................. 349 Einführung....................................................... 349 6.1 Definition: Was ist ein Industrieroboter?............................... 350 6.2 Aufbau von Industrie robotern....................................... 351 6.3 Mechanik/Kinematik.............................................. 352 6.4 Greifer oder Effektor............................................... 354 6.5 Steuerung........................................................ 354 6.6 SafeRobot Technologie.............................................. 357 6.7 Programmierung.................................................. 359 6.8 Sensoren......................................................... 362 6.9 Anwendungsbeispiele von Industrierobotern.......................... 363 6.10 Einsatzkriterien für Industrieroboter................................. 365 6.11 Vergleich Industrie-Roboter und CNC-Maschine........................ 367 6.12 Zusammenfassung und Ausblick..................................... 368 Teil 4 Werkzeuge in der CNC-Fertigung.............................. 371 1 Aufbau der Werkzeuge............................................ 373 1.1 Einführung....................................................... 373 1.2 Anforderungen................................................... 373 1.3 Gliederung der Werkzeuge.......................................... 376 1.4 Maschinenseitige Aufnahmen....................................... 380 1.5 Modulare Werkzeug systeme........................................ 386 7

8 Inhaltsverzeichnis 1.6 Einstellbare Werkzeuge............................................ 387 1.7 Gewindefräsen.................................................... 391 1.8 Sonderwerkzeuge................................................. 393 1.9 Werkzeugwahl.................................................... 398 2 Werkzeug verwaltung (Tool Management)............................ 400 2.1 Motive zur Einführung............................................. 400 2.2 Evaluation einer Werkzeugverwaltung................................ 402 2.3 Lastenheft........................................................ 402 2.4 Beurteilung von Lösungen.......................................... 403 2.5 Einführung einer Werkzeugverwaltung............................... 403 2.6 Gliederung....................................................... 403 2.7 Integration....................................................... 404 2.8 Werkzeug-Identifikation............................................ 404 2.9 Werkzeuge suchen................................................. 406 2.10 Werkzeug-Klassifikation........................................... 407 2.11 Werkzeug-Komponenten............................................ 407 2.12 Komplett-Werkzeuge............................................... 409 2.13 Werkzeuglisten................................................... 411 2.14 Arbeitsgänge..................................................... 411 2.15 Werkzeug-Voreinstellung........................................... 412 2.16 Werkzeug-Logistik................................................ 414 3 Elektronische Werkzeug-Identifikation.............................. 418 3.1 Einführung....................................................... 418 3.2 Funktionsweise/Prinzip............................................ 419 3.3 Komponenten eines WZ-Ident- Systems................................ 421 3.4 Organisatorische Vorteile elektronischer Werkzeug-Ident-Systeme........ 421 3.5 Werkzeugerkennung und -datenverwaltung mit RFID................... 422 3.6 Werkzeugüberwachung............................................ 425 3.7 Zusammenfassung................................................ 428 4 Prozessnahe Fertigungsmesstechnik............................... 430 4.1 Einführung....................................................... 430 4.2 Parallele Messtechniken............................................ 430 4.3 Prozessnahes Messen in Nebenzeiten................................. 430 4.4 Mit Bohrungsmessköpfen nah am Prozess............................. 431 4.5 Aktorische Werkzeugsysteme schließen den Regelkreis.................. 432 4.6 Mechatronische Werkzeug systeme................................... 435 4.7 Geschlossene Prozesskette.......................................... 435 4.8 Ausblick......................................................... 435 4.9 Zusammenfassung................................................ 438

Inhaltsverzeichnis 9 Teil 5 NC-Programm und Programmierung........................... 441 1 NC-Programm.................................................... 443 1.1 Definition........................................................ 443 1.2 Struktur der NC-Programme........................................ 444 1.3 Programmaufbau, Syntax und Semantik.............................. 446 1.4 Schaltbefehle (M-Funktionen)....................................... 447 1.5 Weginformationen................................................. 449 1.6 Wegbedingungen (G-Funktionen).................................... 451 1.7 Zyklen........................................................... 454 1.8 Nullpunkte und Bezugs punkte....................................... 458 1.9 Transformation................................................... 461 1.10 Werkzeugkorrekturen.............................................. 461 1.11 Zusammenfassung................................................ 466 2 Programmierung von CNC-Maschinen............................... 468 2.1 Definition der NC-Programmierung.................................. 468 2.2 Programmiermethoden............................................. 468 2.3 NC-Programmierer................................................ 477 2.4 Arbeitserleichternde Grafik......................................... 478 2.5 Verteilte Intelligenz................................................ 480 2.6 Auswahl des geeigneten Programmiersystems......................... 481 2.7 Zusammenfassung................................................ 483 3 NC-Programmier systeme.......................................... 486 3.1 Einleitung........................................................ 486 3.2 Bearbeitungsverfahren im Wandel................................... 487 3.3 Der Einsatzbereich setzt die Prioritäten............................... 488 3.4 Eingabedaten aus unterschiedlichen Quellen........................... 492 3.5 Leistungsumfang eines modernen NC-Programmiersystems (CAM)........ 492 3.6 Datenmodelle auf hohem Niveau..................................... 493 3.7 CAM-orientierte Geometrie-Manipulation............................. 493 3.8 Nur leistungsfähige Bearbeitungsstrategien zählen..................... 494 3.9 3D-Modelle bieten mehr............................................ 495 3.10 Innovativ mit Feature-Technik...................................... 496 3.11 Automatische Objekt erkennung...................................... 499 3.12 Bearbeitungsdatenbank............................................ 499 3.13 Werkzeuge....................................................... 501 3.14 Aufspannplanung und Definition der Reihenfolge...................... 501 3.15 Die Simulation bringt es auf den Punkt............................... 501 3.16 Postprozessor..................................................... 503 3.17 Erzeugte Daten und Schnittstellen zu den Werkzeugmaschinen........... 503 3.18 Zusammenfassung................................................ 503

10 Inhaltsverzeichnis 4 Fertigungs-Simulation............................................. 506 4.1 Einleitung........................................................ 506 4.2 Qualitative Abgrenzung der Systeme................................. 507 4.3 Komponenten eines S imulationsszenarios............................. 510 4.4 Ablauf der NC-Simulation........................................... 513 4.5 Einsatzfelder..................................................... 516 4.6 Zusammenfassung................................................ 520 Teil 6 Einbindung der CNC-Technik in die betriebliche Informationsverarbeitung...................................... 523 1 DNC Direct Numerical Control oder Distributed Numerical Control.... 525 1.1 Definition........................................................ 525 1.2 Aufgaben von DNC................................................ 525 1.3 Einsatzkriterien für DNC-Systeme.................................... 526 1.4 Datenkommunikation mit CNC-Steuerungen........................... 527 1.5 Technik des Programm anforderns.................................... 528 1.6 Heute angebotene DNC-Systeme..................................... 529 1.7 Netzwerktechnik für DNC........................................... 531 1.8 Vorteile beim Einsatz von Netzwerken................................ 533 1.9 NC-Programmverwaltung........................................... 533 1.10 Vorteile des DNC-Betriebes.......................................... 534 1.11 Kosten und Wirtschaft lichkeit von DNC............................... 538 1.12 Stand und Tendenzen.............................................. 538 1.13 Zusammenfassung................................................ 539 2 LAN Local Area Networks........................................ 542 2.1 Einleitung........................................................ 542 2.2 Local Area Network (LAN).......................................... 542 2.3 Was sind Informationen?........................................... 543 2.4 Kennzeichen und Merkmale von LAN................................. 544 2.5 Gateway und Bridge............................................... 553 2.6 Auswahlkriterien eines geeigneten LANs.............................. 554 2.7 Schnittstellen..................................................... 554 2.8 Zusammenfassung................................................ 559 3 Digitale Produkt entwicklung und Fertigung: Von CAD und CAM zu PLM.. 562 3.1 Einleitung....................................................... 562 3.2 Begriffe und Geschichte............................................ 563 3.3 Digitale Produkt entwicklung........................................ 568 3.4 Digitale Fertigung................................................. 573 3.5 Zusammenfassung................................................ 577

12 Inhaltsverzeichnis Teil 7 Anhang......................................................... 581 Richtlinien, Normen, Empfehlungen........................................ 583 VDI-Richtlinien................................................... 583 DIN-Normen...................................................... 585 NCG-Empfehlungen................................................ 587 NC-Fachwort verzeichnis.................................................. 589 Stichwort verzeichnis..................................................... 633 Empfohlene NC-Literatur.................................................. 641 Inserentenverzeichnis.................................................... 643 Tabellen und Übersichtstafeln............................................. 644 Bezugsquellenverzeichnis................................................. 645

418 3 Elektronische Werkzeug-Identifikation Voraussetzung für eine durchgängige, lückenlose Werkzeugdatenverwaltung ist ein geschlossener Datenkreislauf. Dazu werden alle Werkzeugdaten automatisch erfasst, fortlaufend aktualisiert, im Werkzeugrechner gespeichert und bei Bedarf an die CNCMaschine übertragen. Hierzu werden heute vorzugsweise RFID-Systeme eingesetzt. Die Überwachung der Werkzeuge im Arbeitsraum der Maschine übernehmen spe zielle Laser-Systeme. 3.1 Einführung Eine wichtige Aufgabe der Werkzeugverwaltung ist es, nicht nur die Werkzeuge selbst zuverlässig zu identifizieren, sondern auch die zu jedem Werkzeug gehörenden Daten unverwechselbar verfügbar zu haben. Je nach Leistungsfähigkeit der CNC müssen beispielsweise folgende WerkzeugDaten eingegeben werden: WZ-Typ WZ-Nummer Ersatz-WZ Magazinplatz Standard-/Serien-/Sonder-WZ Bohrkopf/Plandrehkopf WZ-Gewicht Max. Vorschub und Drehmoment Standzeit/Reststandzeit Vorwarngrenze bei Standz.-Ende WZ gebrochen/defekt Festplatz/variabler Platz WZ-Radius 1/2 Schneidenradius Kollisionsradius 1/2 WZ-Länge 1/2 Kollisionslänge 1/2 Spez. WZ-Code (kundenabh.) Verschleißkorrektur 1/2 WZ gesperrt Fehler-Code (Ursache für WZ-Sperre) Maschinen-Zuordnung Letzter Einsatz in Maschine... Die Wünsche nach weiteren Kennzeichnungsdaten können mit der Leistungs fähigkeit der CNCs noch zunehmen. Es lässt sich aber schon aus dieser Aufzählung erkennen, dass die Daten automatisch ein- und auslesbar sein müssen, da die manuelle Eingabe wegen des erforderlichen Zeitaufwandes und der Fehlermöglichkeiten unzumutbar ist, einfache, mechanische Werkzeug-Codierungen die Anforderungen nicht erfüllen (z. B. Codierringe), die Daten unverwechselbar und unverlierbar gespeichert sein müssen, Dateneingabe, -handhabung und -ausgabe an mehreren Stellen des Betriebes möglich sein muss, die Datenverwaltung nach der einmaligen Eingabe in der CNC erfolgen muss, um Zeit zu sparen,

3 Elektronische Werkzeug-Identifikation 419 419 das Identifikationssystem für unterschiedliche Werkzeuge verwendbar sein muss. Dafür bieten heute die elektronisch ar beitenden Werkzeug-Identifikationssysteme die besten Voraussetzungen. Deren wichtigste Komponente ist ein elektronischer Datenspeicher-Chip, der fest mit dem Werkzeug verbunden wird und mit einem speziellen Lesekopf gelesen werden kann (Bild 3.1). 3.2 Funktionsweise/Prinzip Der Datenaustausch zwischen dem Datenträger-Chip und der Elektronik erfolgte bei den frü heren Systemen über Kontakte. Kontaktverschleiß und Verschmutzung führten gelegentlich zu Lesefehlern. Heute stehen induktive, kontaktlos arbeitende Geräte zur Verfügung, die eine wesentlich höhere Lesesicherheit haben. Es werden zwei unterschiedliche Prinzipien eingesetzt, und zwar das Nur-Lese-System (Bild 3.2) und das Schreib-Lese-System (Bild 3.3). Das Nur-Lese-System verwendet Daten träger mit einer vorgegebenen, achtstelligen Ident nummer. Die Leseköpfe im Werkzeugraum, am Einstellgerät und an der Maschine arbeiten in Verbindung mit einem zentralen Werkzeug-Rechner, der alle Werkzeugdaten in einer Datenbank speichert und verwaltet. Der Codeträger liefert dem Werkzeugrechner nur die Ident nummer und dieser ordnet die vorher ein gegebenen, Werkzeug-bezogenen Daten den festen Identnummern zu. Alle Daten werden auf dem Bildschirm des Rechners in einer übersichtlichen Maske geordnet und angezeigt. Die CNC erhält die Daten automatisch, wenn die Identnummer beim Einbringen des Werkzeuges in das Werk- Bild 3.1: Zwei feststehende und ein drehen des Werkzeug mit integriertem Datenträger zeug-magazin durch den Lesekopf erkannt wird. Das Schreib-Lese-System verwendet Datenträger mit höherer Speicherkapazität und kann bis zu 511 Byte Werkzeugdaten speichern. Diese Kapazität reicht aus, um die wichtigsten Daten wie Werkzeug-Nummer, -Typ, Länge, Durchmesser, Standzeit, Gewichtsklasse u. a. zu speichern. Diese Daten können jederzeit durch den SchreibLesekopf aktualisiert, geändert und gelesen werden. Anders dargestellt: Das Werkzeug trägt alle Daten ständig mit sich und benötigt deshalb beim Einbringen in eine CNCMaschine keine Verbindung zum Werkzeug-Rechner. Verlässt ein Werkzeug die Maschine, werden die Daten auf dem Datenträger automatisch aktualisiert, wie z. B. Reststandzeit, Verschleißkorrektur u. a. Ist die CNC an einen DNC-Rechner angeschlossen, dann können die Daten bei Bedarf auch über diese Verbindung an den Werkzeugrechner zwecks externer Verwaltung weiter gegeben werden.

420 Teil 4 Werkzeuge in der CNC-Fertigung 420 Bild 3.2: Beim Nur-Lese-System ist der Datenträger mit einer festen Nummer versehen, alle zugeordneten Daten jedes Werkzeuges sind im zentralen Rechner unter dieser Nummer gespeichert und werden dort abgerufen. Bild 3.3: Beim Schreib-Lese-System sind in dem Datenträger die Werkzeugnummer und alle zugehörigen Werkzeugdaten programmiert und können direkt gelesen werden.

3 Elektronische Werkzeug-Identifikation 421 421 3.3 Komponenten eines WZ-Ident- Systems Nach der bisherigen Darstellung besteht ein elektronisches Werkzeug-Identifika tionssystem aus folgenden Komponenten: den Codeträgern, auch als Chip bezeichnet, mit fester oder veränderbarer Codierung, den Lese- bzw. Schreib-Lese-Köpfen mit Vorverstärkern, der Lesestation, die mit den Leseköpfen zusammenarbeitet und die Ident-Nummer an einen Rechner oder eine CNC weitergibt, bzw. eine Auswerteinheit für Schreib-LeseSysteme, deren Ausgänge (RS232, V24) zum Anschluss eines PCs oder einer CNC geeignet sind, einem Werkzeug-Rechner zur Speicherung und Verwaltung der Werkzeug daten und einer entsprechenden Software für Datenspeicherung, Datenverwaltung, Da- tenaustausch und zur übersichtlichen Anzeige über spezielle Bildschirmmasken. Die technischen Daten bezüglich Leseabstand, Lesezeit, Programmierzeit, Schreibzyklen, Strom versorgung u. a. sind bei den Herstellern zu erfragen. 3.4 Organisatorische Vorteile elektronischer WerkzeugIdent-Systeme (Bild 3.4) Im Hinblick auf die bei hoch automati sierten CNC-Maschinen benötigten Datenmengen, die für eine umfassende Werkzeugverwaltung er forderlich sind, bietet ein solches System gra vierende Vorteile, wie z. B.: einen automatischen Datenfluss zwischen Einstellgerät, Werkzeug, Werkzeugrechner, CNC und Bediener, mehr Sicherheit beim Datenaustausch durch Vermeidung von Eingabefehlern Bild 3.4: Funktionsprinzipien des Nur-Lese-Systems und des Schreib-Lese-Systems

422 Teil 4 Werkzeuge in der CNC-Fertigung 422 und zusätzliche Überwachung gegen zufällige Schreib- und Lesefehler, kürzere Rüstzeiten an den Maschinen, bessere Nutzung der Werkzeug-Standzeiten, Rationalisierung des Werkzeug-Lagers und der Werkzeug-Einstellung, Wegfall der Werkzeug-Datenblätter in der Werkstatt, bessere, automatische Werkzeug-Statistik, Unterstützung der Mitarbeiter bei Zu sammenbau, Vermessung und Kontrolle der Werkzeuge, Möglichkeit der besseren WerkzeugVerwaltung. 3.5 Werkzeugerkennung und -datenverwaltung mit RFID In der rechnergesteuerten Fertigung sind Ma terial- und Informationsfluss untrennbar miteinander verbunden. Dies gilt für Paletten, Spannvorrichtungen und Werkstücke, insbesondere jedoch für die Werkzeuge, die häufig ihren Einsatzort wechseln und ihre Daten verändern. Mechanische Codierungen und Barcode- Etiketten haben sich deshalb für eine automatische Werkzeugdatenverwaltung als unbrauchbar erwiesen. Durchgesetzt haben sich die induktiv arbeitenden Systeme, bekannt unter der Kurzbezeichnung RFID. Dieses Prinzip und die Komponenten garantieren eine ausreichende Robustheit, Unempfindlichkeit gegenüber rauen Umgebungseinflüssen und eine zuverlässige Datensicherheit. Durch Einsatz von RFID-Systemen ist die Standortbestimmung der Werkzeuge, die Vermeidung von Maschinenschäden durch falsche Werkzeugdaten, sowie die Verwendung ohne nochmaliges Vermessen während der Gesamt-Standzeit gewährleistet. Dies gilt sowohl für die Nutzung in der Maschine, als auch während des Trans- ports und im Werkzeuglager (Geschlosse ner Kreislauf). Beim Einsortieren in das Magazin werden die Werkzeugdaten automatisch gelesen, in den Speicher der CNC übertragen und während des Betriebes fortlaufend dem aktuellen Magazinplatz zugeordnet. Bei den folgenden automatischen Werkzeugwechseln vom Magazin in die Spindel und zurück sind keine weiteren Lesevorgänge erforderlich, was die Wechselzeiten verkürzt. Was bedeutet RFID : Das Kürzel RFID steht für Radio Frequency Identification Device. Dies ist eine automatische, elektronische Identifika tionstechnik, wel che zur berührungslosen Identifikation von Gegenständen, Waren, Personen, Tieren, in der Prozesssteuerung, der Verfolgung von Waren oder Güter strömen, bei der Zutrittskontrolle, und vielen weiteren Aufgabengebieten zunehmend eingesetzt wird. Dafür stehen mehrere unterschiedliche Datenträger und Leseköpfe zur Verfügung. Ein RFID-System umfasst folgende Komponenten: den Transponder (auch RFID-Etikett, -Chip, -Tag, -Label oder Funketikett genannt) als Datenträger, die Sende-Empfangs-Einheit (auch Reader oder Schreib-Lesekopf genannt) für die Korrespondenz mit dem Transponder, die Auswerteinheit, die den bidirektionalen Datentransfer zwischen SchreibLesekopf und dem Transponder steuert und Daten zwischenspeichert. Sie ist angeschlossen an ein Rechnersystem zur Bearbeitung und Verwaltung der Daten.