Mit IDEA-4S ermittelt die Spindel Prozesswerte in Echtzeit

IDEA-4S liefert Maschinenbauern und Konstrukteuren die perfekte Technologie für die Digitalisierung von Antriebstechnik und Motorspindeln in Werkzeugmaschinen. Damit werden Prozessanalysen, Performancesteigerungen in der Fertigung und neue digitale Dienstleistungen möglich.

Herr Markus Weber, Leitung Entwicklung Spindeltechnik, erklärt in dem Video die nutzbringenden Eigenschaften und Anwendungsmöglichkeiten unseres Embedded Systems IDEA-4S.

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Die Digitalisierung für Spindeln und Motoren

Für Konstruktion und Entwicklung

Die Vorteile von IDEA-4S – die Integrierte Datenerfassung und Auswertung für Spindeln – für die Antriebstechnik zeigen sich bereits bei der Konstruktion von Spindeln und Motoren. Denn das Embedded System lässt sich problemlos in unterschiedliche Antriebskomponenten einbauen. Ursprünglich für GMN-eigene Spindeln entwickelt, ist es mittlerweile für alle marktgängigen Motoren einsetzbar.

Spindeln und Motoren liefern Informationen

Im Betrieb versetzt die kompakte, leicht integrierbare Informationstechnologie jede Spindel und jeden Motor in die Lage, relevante Informationen zu erheben, diese anzureichern und sie zu interpretieren.

Die Handhabung ist denkbar einfach

Die IDEA-4S-Elektronik ermittelt die Daten und stellt sie mittels bidirektionaler Signale über eine digitale IO-Link-Schnittstelle für den Austausch und die Kommunikation in Produktionsnetzwerken bereit.

IDEA-4S eröffnet der Antriebstechnik für Werkzeugmaschinen neue Horizonte.

Sensoren zeichnen während der Fertigung laufend Prozesswerte auf

Das System erfasst kontinuierlich eine Reihe von zyklischen Sensorsignalen, wertet sie gleichzeitig aus und überträgt die Prozesswerte mit Informationen zu:

  • Lagertemperatur
  • Kühlmitteltemperatur
  • Drehzahl
  • Werkzeug-Spannzustand
  • Schwingung
  • axiale Verlagerung der Welle

Zusätzliche azyklische Informationen für eine bessere Spindel Performance

Zusätzliche azyklische Informationen wie das digitale Typenschild und Informationen zum Asset Management der Antriebskomponenten können manuell abgerufen und geschrieben werden. Außerdem können Nutzer statistische Werte zu Betriebsdaten auslesen.

Das Embedded System IDEA-4S von GMN

Das kann IDEA-4S: Technische Informationen für die Konstruktion

Daten messen und analysieren

Die IDEA-4S-Elektronik zur intelligenten Datenerfassung und Datenanalyse für Spindeln hat bis zu fünf analoge Anschlüsse für Temperatursensoren (PT100), einen analogen Anschluss für einen Drehzahlsensor nach NAMUR sowie drei digitale Schnittstellen für Sensorsysteme (z. B. Löseeinheit MSU von OTT-JAKOB). Außerdem befindet sich ein 3 Achsen-Vibrationssensor im Inneren der Elektronik.
Die Signale der an der Elektronik angeschlossenen Sensoren bzw. Sensorsysteme in der Spindel sowie die Schwingungssignale werden erfasst, ausgewertet und über eine IO-Link-Schnittstelle zur Verfügung gestellt.

Spindeln und Motoren identifizieren

IDEA-4S verfügt über ein digitales Typenschild zur Identifizierung der Spindel und kann Anwendungsdaten wie die Maschinennummer oder das Installationsdatum speichern.

Spindelüberwachung

Für jeden Sensor liefert IDEA-4S statistische Werte wie Minimal- und Maximalwerte, einen Status wie Alarm und Störung sowie Histogramme, um die Betriebszeit in bestimmten Wertebereichen zu verfolgen. Darüber hinaus kann das System den Fingerprint einer Spindel analysieren oder den Prozess überwachen.

Die Vorteile von IDEA-4S

Das IO-Link-Interface: Kommunikation mittels Technologie der Zukunft

Die IDEA-4S-Elektronik ist eine IO-Link-Schnittstelle zur Spindelüberwachung, die Sensorwerte als Prozessdaten und zusätzlich azyklische Informationen wie Diagnosedaten oder Konfigurationsparameter überträgt. Der Betrieb des Gerätes erfordert einen IO-Link-Master.

Zur Konfiguration der Elektronik wird eine IODD-Datei (IODD = IO-Link Device Description) benötigt. In der IODD ist die IO-Link Schnittstelle vollständig beschrieben. GMN kann die IODD auf Anfrage zur Verfügung stellen.

IDEA-4S verwendet die COM3-Geschwindigkeit nach der neuesten IO-Link-Spezifikation 1.1.3. Durch die Nutzung der IO-Link Schnittstelle ist es möglich, IDEA-4S in einer modernen IIoT-Infrastruktur zu realisieren.

IDEA-4S kommuniziert mit IO-Link

IO-Link erleichtert die Integration in moderne IIOT-Infrastrukturen

In moderne IIoT-Strukturen fügt sich das Embedded System IDEA-4S perfekt ein. Durch die Verwendung von IO-Link als Schnittstelle lässt es sich unabhängig von Feldbussystemen und damit universell für alle Steuerungen einsetzen.

Moderne IO-Link-Master erlauben dabei eine nahtlose Anbindung in IIoT-Infrastrukturen ohne die Performance der Steuerung zu belasten. IO-Link ermöglicht zudem eine einfache Punkt-zu-Punkt-Kommunikation.

Dadurch lassen sich Geräte problemlos ohne Werkzeug austauschen und dank vollständiger Gerätebeschreibung einfach implementieren.

Was außerdem für IO-Link als Schnittstelle spricht, ist eine hohe Akzeptanz. So ist die Zahl der IO-Link-Knoten bis 2020 auf mehr als 21 Millionen gestiegen – und die Community wächst weiter.

IDEA-4S Integration in IIoT-Strukturen

IDEA-4S gibt es in drei verschiedenen Varianten

Das System kann je nach den verwendeten Sensorschnittstellen konfiguriert werden.

Es gibt drei verschiedene Produktlinien: Basic, Standard und Advanced.

  • IDEA-4S Basic liefert nur das Vibrationssignal ohne angeschlossene externe Sensoren sowie das Typenschild und die Anwendungsdaten.
  • IDEA-4S Standard aktiviert zusätzlich die Temperatur- und Drehzahlmessung.
  • IDEA-4S Advanced bietet die Möglichkeit, weitere Sensorsysteme wie z. B. eine Löseeinheit anzuschließen.
Die Varianten von IDEA-4S