Effektive Fertigungsüberwachung mit Dehnungssensoren von Kistler

Winterthur, August 2018 – Piezoelektrische Dehnungssensoren von Kistler bewahren Maschinen vor Überlastung und helfen dabei, die Beanspruchung von Werkzeugen in Fertigungsbereichen wie der Stanz-, Umform- und Fügetechnik genau zu überwachen. Dank einfacher Montage und weitem Messbereich eignen sie sich besonders für das Retrofitting bestehender Anlagen.

Sensoren dringen im Zuge von Digitalisierung und Industrie 4.0 immer stärker in die industrielle Fertigung vor und werden zunehmend in mechanisch geprägten Bereichen wie der Stanz- und Presstechnik, der Umformtechnik oder Fügetechnik eingesetzt. Dehnungssensoren, die direkt auf der Maschine montiert oder als Messdübel in Werkzeuge integriert werden, erweitern die Möglichkeiten zur Prozessüberwachung 

Frühwarnsystem für effektiven Maschinenschutz

Die piezoelektrischen (PE) Oberflächendehnungssensoren von Kistler können die Dehnung einer Struktur hochauflösend messen. Diese wird durch Haftreibung als Schubkraft an das Messelement übertragen. Die Messung erfolgt dabei dauerfest (kein Kriechen), überlastsicher, robust (Schutzart IP67) und störungsresistent, etwa gegenüber Temperatureinflüssen. Die kompakten Sensoren lassen sich mit nur einer Schraube direkt an der Maschine befestigen. Treten unregelmäßige Kraftspitzen auf, wird dies sofort registriert, ohne dass die Sensoren beschädigt werden. Bei Überlast „rutschen“ sie so lange auf der Oberfläche, bis eine Entlastung erfolgt. Dank hoher Eigenfrequenz und weitem Messbereich spielt es keine Rolle, ob die auftretenden Kräfte sehr klein oder sehr groß sind. Piezoelektrische Oberflächendehnungssensoren von Kistler sind damit ein Frühwarnsystem für effektiven Maschinenschutz, das dabei hilft, teure Stillstandzeiten zu reduzieren.

Werkzeugüberwachung leicht gemacht

Um auch bei einzelnen Montageschritten wertvolle Prozessdaten zu gewinnen, können die Dehnungssensoren auch als Messdübel direkt in das Werkzeug integriert werden. Sie kommen vor allem da zum Einsatz, wo die Bedingungen für eine Messung an der Oberfläche nicht geeignet sind oder der Bauraum sehr begrenzt ist. Damit können Kunden zum Beispiel Anwendungen in der Stanz- oder Umformtechnik effektiv überwachen und optimieren. Dank der hohen Empfindlichkeit lassen sich kleinste Materialverformungen auch unter hohen dynamischen und quasistatischen Lasten erfassen. Voraussetzung für die Integration in das Werkzeug ist eine zylindrische Bohrung, in der die Messdübel axial oder radial vorgespannt werden. Gemessen werden können Streckung und Stauchung, entweder in Längsrichtung oder quer zum Sensor.

Digitale Signalauswertung vereinfacht Messkette

Seit Anfang des Jahres hat Kistler den Ladungsverstärker 5074A im Portfolio: Dieser digitalisiert PE-Signale und erlaubt es erstmals, beliebige piezoelektrische Sensoren in die Steuerungsumgebung einzubinden. Anwender haben damit die Möglichkeit, auch PE-Dehnungssensoren per Industrial Ethernet mit der Maschinensteuerung zu verbinden. Der Umweg über ein analoges Auswertesystem entfällt und die Vernetzung mit übergeordneten Systemen wird vereinfacht.