Sense4Tool

Der multisensorische Werkzeughalter

Eine spannende Werkzeugmaschine mit Werkzeug und Werkzeughalter im typischen Arbeitseinsatz.© Fraunhofer IPT

Motivation

Werkzeugmaschinen wie die im Verbundprojekt Sense4Tool untersuchten Fräsmaschinen bilden das Rückgrat der industriellen Produktion. Ihre Leistungsfähigkeit beruht im Wesentlichen auf hochentwickelten elektromechanischen Baugruppen wie Motoren, Getrieben, Werkzeughaltern und Werkzeugen, mit deren Hilfe Rohteile bearbeitet werden. Eine integrierte Online-Prozessüberwachung – notwendige Voraussetzung für eine durchgehend autonome Produktion nach dem Industrie 4.0-Prinzip – weisen heutige Werkzeugmaschinen nicht auf. Die Ausstattung von Werkzeughaltern mit intelligenten Sensorsystemen kann den Weg für autonome Produktionsprozesse ebnen.

Ziele und Vorgehen

Das Projekt Sense4Tool zielt darauf ab, ein Multisensorsystem (Kraft, Drehmoment, Körperschall und Temperatur) in Kombination mit Komponenten zur Datenerfassung, Datenverarbeitung und Datenübertragung in einen Werkzeughalter zu integrieren. Die Einbettung eines solchen miniaturisierten Systems in unmittelbarer Nähe des Fertigungsprozesses soll durch modernste 3D-integrierte Elektroniksysteme realisiert werden. Auf diese Weise ermöglicht das System eine echtzeitfähige Prozess- und Maschinenüberwachung im Sinne einer intelligenten Produktion.

Innovationen und Perspektiven

Ein im Werkzeughalter integriertes elektronisches Multisensorsystem wird eine eigenständige Verarbeitung und Interpretation von Messdaten vornehmen können, um die Werkzeugmaschine in Echtzeit mit wichtigen Prozessinformationen, z.B. zu Werkzeugverschleiß oder Materialfehlern im Bauteil, zu versorgen. Dadurch wird der Grundstein für eine intelligente Prozessüberwachung- und -regelung in der Produktion gelegt.