Weltpremiere für die Nachrüstlösung der smarten Spannbacke iJaw von Röhm

Der Lieferumfang der iJaw-Nachrüstlösung im Uhrzeigersinn: Verbindungsmodul iJaw Connect mit integriertem Industrierechner zur Datenverarbeitung, Koffer mit einer sensorisierten und zwei normalen Spannbacken, Antenne, Antennenkabel und Tablet-PC zur Datenvisualisierung. (Bilder: Röhm)

„Mit der iJaw revolutionieren wir den Fertigungsprozess in der Zerspanung nachhaltig. Denn die Echtzeitmessung der Spannkraft während des Bearbeitungsprozesses bringt dem Anwender eine ganze Reihe an Vorteilen. Das fängt bei einer höheren Maschinenverfügbarkeit an, weil 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. Das ist Prozessoptimierung pur und ein echter Meilenstein in der Digitalisierung der Fertigung. Insgesamt läuft die sensorgestützte Werkstückbearbeitung natürlich viel sicherer ab als eine, bei der herkömmlich manuell nach Gefühl aufgespannt wurde“, sagt Gerhard Glanz, CEO der Röhm GmbH.

Oberfläche der iJaw Mobile App: Über das Dashboard kommt man zu den Live-Daten des laufenden Bearbeitungszyklus. Unter Projekte kann man die Produktion von Werkstücken einrichten. iJaw Equipment zeigt alle verfügbaren Backen, Spanneinsätze und Zubehörteile an. Via Gateway stellt man die Verbindung zwischen Backe und dem Modul iJaw Connect her.

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 Kenntnis der anliegenden Spannkräfte kann man den Ausschuss deutlich reduzieren“, so Glanz.

So funktioniert die iJaw: Die in die Backe 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. Die iJaw misst in Echtzeit während der Bearbeitung. Dazu ist sie entsprechend robust aus gehärtetem Stahl ausgeführt. Zum Schutz gegen glühende Späne hat die innenliegende Sendeantenne eine Abdeckung aus Hochtemperaturkunststoff.

Ansicht des live Dashboards der iJaw Mobile App. Links oben: Genutzt wird eine Durchgangsbacke zur Messung der Spannkraft. Oben Mitte: Spannkraftanzeige in Echtzeit hier bei 69 kN. Unten Mitte: Die rote und blaue Linie zeigt Maximal- und Minimalspannkraft an. Aufzeichnung der Spannkraftdaten und deutliche Erkennung der Bearbeitungsdaten einer Serienfertigung. Identische Kurve deutet auf einwandfreie Produktion hin; Ausreißer sind erkennbar und können näher analysiert werden.

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, dem IO-Link Wireless Master und einem Router. Das Gateway „iJaw Connect“ 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. Das Gateway verarbeitet die Daten in Echtzeit und an und zeigt sie an einem Tablet oder PC an. Das universelle iJaw-Gateway von Röhm verwendet ausschließlich Standardprotokolle und Schnittstellen.

Produktivitätsanalyse: Analysedaten der iJaw Mobile App für Produktivität als Kreisdiagramm. Ein einstellbarer Algorithmus vergleicht Zyklusdaten der Teilefertigung in der Serie und wertet aus in akzeptable Zeiten, nicht akzeptable Zeiten und Inaktivität.

Nachrüstung leicht gemacht

Werkzeugmaschinen lassen sich nun sehr einfach mit der iJaw nachrüsten. Dazu benötigen die Anwender neben den sensorisierten Spannbacken nur das Gateway „iJaw Connect“ 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, Auswertungen erstellen und natürlich erhalten sie auch Warnmeldungen, zum Beispiel, wenn die Minimal- oder Maximalspannkraft unter- oder überschritten wird“, erklärt Glanz.

Jetzt für alle sofort verfügbar: Der digitale Fingerabdruck der Bearbeitung

Die iJaw ermöglicht Prozess- oder Produktivitätsanalysen und die Dokumentation von Messdaten. Mit der App iJaw Mobile können Anwender so auf die Daten des im Gateway verbauten Industrie-PCs zugreifen und Bearbeitungsparameter auswerten. „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 als Qualitätsnachweis des Fertigungsprozesses“, so Glanz.

Flexibel einsatzbar

Die iJaw lässt sich auf Drehfuttern mit einer passenden Backenschnittstelle wie jede andere Spannbacke montieren und einsetzen. Zur Markteinführung gibt es die iJaw als einstufige Backe, Zweistufenbacke und Durchgangsbacke für Drehfutter mit Geradverzahnung in den Größen, 215, 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.

Halle 3, Stand I06