A befogástechnikai megoldásokra specializálódó Röhm a tavalyi EMO-n mutatta be iJaw mérőpofáját. Ez a pofa lehetővé teszi a befogóerő valósidejű mérését megmunkálás közben.
1. ábra: Az iJaw egy konzolos felépítésű mérőpofa, amely cserélhető szorítókarmokkal és két befogási pozícióval rendelkezik
A Röhm, az iJaw-val egy olyan problémát old meg, amelyre eddig nem volt ipari körülmények között elfogadott megoldás: a befogóerőt általában a szerszámgép kezelője állítja be, ez pedig tapasztalatot igényel. A helytelenül megválasztott befogóerőből vagy a munkadarab kirepüléséből adódó hibák ezért sajnos előfordulhatnak. A Röhm iJaw egy teljes értékű tokmánypofa, amibe szenzorokat integráltak a befogóerő mérésére, emellett ráadásul a vezeték nélküli adatátvitelre is képes. A mérés közvetlenül a munkadarab befogási pontján történik, az adatátvitelhez pedig a hamarosan bevezetésre kerülő ipari szabványt, az IO-Link Wireless átjárót használja. Az átjárót a szerszámgép vezérlőjéhez lehet csatlakoztatni, az integrált Profinet illesztőfelületen keresztül és/vagy az integrált LAN illesztőfelületen keresztül, amellyel az adatok a felhőbe is elküldhetők.
A gépkezelők még a legmodernebb szerszámgépeken is “érzésre” fogják be a munkadarabot, ugyanúgy, mint száz évvel ezelőtt. Ha nincsenek szenzorok, a szerszámgép csak korlátozott támogatást tud kínálni ehhez a művelethez. Éppen ezért inkább túl nagy befogóerőt állítanak be, nehogy a munkadarab kirepülését kockáztassák. Ez különösen a vékonyfalú, vagy hidegen húzott (tehát további megmunkálást nem igénylő) alkatrészeknél problémás, hiszen deformációt és felületi sérüléseket okozhat.
2. ábra: Az iJaw belsejében található a befogóerőt mérő szenzor, az elektronika az IO-Link Wireless protokollon keresztüli, vezeték nélküli adatátvitelhez , valamint az újratölthető akkumulátor
A Röhm az iJaw-val egy olyan, a befogóerő mérésére alkalmas tokmánypofát mutatott be a piacnak, amely az integrált szenzorok segítségével közvetlenül a befogási pontban képes mérni a befogóerőt. Az érzékelő és a munkadarab között csak egy néhány milliméter vastag befogókarom van, aminek köszönhetően a Röhm gyakorlatilag az összes olyan hibaforrást kiküszöböli, ami befolyásolná a mérési eredményt. Az iJaw ezáltal a munkadarabra kifejtett befogóerő aktuális értékéről szolgáltat információt. Az iJaw a mért értéket vezeték nélküli átjárón továbbítja a robusztus IO-Link Wireless protokollon keresztül, 100 Hz-es a mintavételi frekvencián. Ez azt jelenti, hogy az iJaw megmunkálás közben, valósidejű mérést képes végezni. Ennek érdekében megfelelően robosztus kialakítású, edzett acélból, IP68-as vízálló kivitelben készül. Az adóantennát egy hőálló műanyagból készült fedél védi az izzó forgácsoktól. Az iJaw – bármely más tokmánypofához hasonlóan – tetszőleges gyártmányú, szabványos illesztőfelületű esztergatokmányra szerelhető fel. A piaci bevezetéstől kezdve az iJaw lépcsős tokmánypofaként érhető el, egyenes- vagy spirálmenetű fogazattal, 215 mm, 260 mm és 315 mm átmérőjű tokmányokhoz. A Röhm kínálatában a gyorsváltós rendszerű Duro-A RC, Duro-NCSE, és Duro-NC családok tokmányai kompatibilisek a pofával, a hagyományos, kézi tokmányok közül pedig a Duro-T. A tokmánypofákat a különböző geometriájú munkadaraboknak megfelelően cserélhető kemény- és puha rögzítőkarmokkal lehet felszerelni, csavaros rögzítéssel.
3. ábra: Az iJaw alkatrészei
Az átjáró, mint adatközpont
Az IO-Link Wireless vevővel felszerelt átjáró adatok küldésére és fogadására egyaránt alkalmas, a szerszámgéphez való csatlakozáshoz pedig egy Profinet illesztőfelületet kínál. Ezen az illesztőfelületen keresztül az adatokat a szerszámgép vezérlőjén és a gépi kezelőfelületen is meg lehet jeleníteni, illetve a vezérlőn további műveleteket is lehet végezni a mért adatokkal. Az iJaw az átjáró LAN illesztőfelületén keresztül tud csatlakozni az internetre, ezért tekinthető IoT megoldásnak. Az illesztőfelületen keresztül az adatokat felhőbe is el lehet küldeni, archiválás vagy további műveletek céljából.
Hétféle alkalmazási terület
“Hétféle, rendkívül különböző alkalmazási területet találtunk, amelyek esetén az iJaw jelentős hozzáadott értéked képvisel,” – mondta Claus Faber, a Röhm termékmenedzsment- és marketing igazgatója. Az első három alkalmazási terület a megmunkálás előtti és közbeni „érzésről” szól. Megmunkálás előtt az iJaw segít a munkadarab beszerelésében és a befogórendszer üzembe helyezésében. Hiba esetén, ha a mért befogóerők eltértek a célértékektől, kezdeményezni lehet kézi- vagy automatikus beavatkozásokat. Megmunkálás közben lehet figyelni, ha a befogóerő túl nagy (a munkadarab megsérülhet) és a befogóerő túl kicsi (nem tudja megakadályozni a munkadarab kirepülését). Három további lehetőség a szériák kiértékelésére és sorozatgyártáskor végzett mérésekre nyújt megoldást. Itt a változó befogóerőket lehet figyelni, ezzel a jelenségeket már korai fázisban ki lehet szűrni. Ez magában foglalja a közelgő karbantartás észlelését is, ezzel a befogóerő mértéke fenntartható, a szerszámkopás pedig csökkenthető. A gyártási selejteket már a gyártás alatt fel lehet ismerni.
4. ábra: Mindkét beogási pozícióhoz választhatók cserélhető szorítókarmok, hogy alkalmazkodjon a különféle munkadarabokhoz
“Az utolsó felhasználási területet illetően elsősorban a dokumentációra gondolunk,” – magyarázza Claus Faber: “Egyrészt, ez rendkívül érdekes a dokumentálást igénylő alkatrészek esetén – mint például a repülőgépgyártási iparágban – de termék- és folyamatoptimalizálás során is hasznos. Ha egy hosszabb periódust követően tudni szeretném, hogyan gyártották a munkadarabot, a gyártási adatokat megtalálom a felhőben. Az iJaw tulajdonképpen egy ujjlenyomatot archivál a megmunkálásról.”
“Biztos vagyok venne, hogy ügyfeleink számos más felhasználással is elő fognak állni. A legtöbbet mi magunktól a legfelszabadultabb ötletbörzén sem tudnánk kitalálni.” – teszi hozzá Claus Faber.
5. ábra: Az átjáró az iJaw-ból származó adatokat az IO-Link Wireless protokollon keresztül fogadja. A Profinet-en keresztül az adatokat a szerszámgép vezérlőjén és a gépi kezelőfelületen is meg lehet jeleníteni, illetve a vezérlőn további műveleteket is lehet végezni a mért adatokkal. Az adatokat LAN-on keresztül lehet felhőbe küldeni megjelenítés, dokumentálás vagy vizsgálat céljából.
Fejlesztési partnerek a szerszámgépgyártók köréből: DMG Mori, WFL Millturn, és EMCO
A 2020-as év vége óta a Röhm kizárólagos fejlesztési együttműködést kötött a DMG MORI-val, a WFL-lel, és az EMCO-val. Ők a saját szerszámgépeiken tesztelték az iJaw-t a fejlesztés végső fázisában és támogatták a Röhm-öt a sorozatgyártásig. A DMG MORI a pfronteni Pre-EMO rendezvényen egy CTX beta 1250 TC 4A-ra szerelve mutatta be az iJaw-t a meghívott vendégeknek. A WFL pedig egy M50-G-re szerelve demonstrálta, a 2021-es milánói EMO-n.
Az IO-Link Wireless, mint a következő ipari szabvány
A Röhm az IO-Link vezeték nélküli protokollra az ipari környezetben használt vezeték nélküli kommunikáció következő szabványaként tekint. A napjainkban széleskörűen használt Bluetooth-szal összehasonlítva az IO-Link Wireless jóval robusztusabb és megbízhatóbb. A Röhm-nél meg vannak róla győződve, hogy az IO-Link Wireless egyre inkább elterjed a következő generációs IoT termékekkel. A Röhm ezért az iJaw technológia fejlesztése során kizárólagos használatot biztosított az IO-Link Wireless specialistájának számító CoreTigo számára, a befogástechnikai alkalmazásokhoz. A CoreTigo vezeték nélküli adatátviteli hardverelemek fejlesztési partnere.
6. ábra: Az iJaw bármilyen gyártmányú, szabványos illesztőfelületű esztergatokmányra felszerelhető. A képen az iJaw egy Röhm gyártmányú, Duro-A RC típusú gépi tokmányra van szerelve, amelyen gyorsváltós rendszerrel lehet a pofákat cserélni.
Világpremier a 2021-es milánói EMO-n
A Röhm az iJaw-t első alkalommal a tavalyi EMO-n mutatta be. Az érdeklődők egy speciális bemutatóegységen láthatták működés közben az iJaw-t. A bemutatóegység egy 315 mm átmérőjű, Duro-A RC típusú, gyorsváltós rendszerű gépi tokmánnyal volt felszerelve, a befogóerő mért értéke pedig egy monitoron jelent meg, valós időben. A látogatók maguk is megtapasztalhatták az iJaw érzékenységét, hiszen a munkadarabot kézzel megnyomva is mérhető és látható volt a szorítóerő változása.
7. ábra: Körmös menesztőtárcsák gyártása. Az iJaw 100 Hz mintavételi frekvenciával méri a megfogóerőt megmunkálás közben, valós időben. Az adattovábbítás az átjárón keresztül történik a szerszámgép vezérlőjére és/vagy felhőbe.
ForrásRöhm