Intelligente Vorrichtungen und neue Presswerkzeuge

Die Bearbeitung von Kundenprojekten bringt immer wieder besondere Herausforderungen mit sich – insbesondere bei der Konstruktion von Vorrichtungen und der Anbindung von Werkzeugen. Genau hier setzt unser Ansatz an: Wir entwickeln intelligente Vorrichtungen und smarte Presswerkzeuge, die sich nahtlos in unser Werkerassistenzsystem ELAM integrieren lassen.


Das Ergebnis ist eine nahtlose Verbindung von Hardware und Software: Intelligente Vorrichtungen und digitale Arbeitsanweisungen greifen ineinander und sichern so Qualität, Ergonomie und Effizienz.

Smartes Presswerkzeug

Für viele unserer Werkzeuge nutzen wir bereits Software-Controller, die sich direkt an unser Werkerassistenzsystem ELAM anbinden lassen. Immer wieder stoßen wir jedoch auf neue Werkzeuge ohne standardisierte Geräteschnittstelle. Unsere Aufgabe besteht dann darin, sie ELAM-fähig zu machen.

Smartes Presswerkzeug mit elektrischer Anbindung

Beispiel: Pressvorgänge bei Rohrverbindungen
Beim Pressen wird das Werkstück (z. B. Rohr oder Fitting) unter hohem Druck dauerhaft verformt. Das Ergebnis ist eine dichte und stabile Verbindung – vorausgesetzt, der Vorgang erfolgt mit der freigegebenen Presszange und die Zielparameter werden eingehalten.
Um dies zu überwachen, ist eine Schnittstelle erforderlich.

Für einen Hersteller von Presszangen haben wir eine solche Schnittstelle entwickelt. Darüber werden Schließkraft und Schließweg erfasst und an ELAM gemeldet. Im System werden die Werte automatisch überwacht, sodass der Werker nur dann weitermachen kann, wenn die Zielgrößen exakt erreicht wurden.
Auf diese Weise sichern wir den Prozess ab und stellen die Qualität jederzeit sicher.

Damit haben wir einen weiteren preiswerten, sicheren und prozessstabilen Arbeitsschritt in unser Portfolio aufgenommen – vollständig integriert in die digitale Werkerführung von ELAM.

Intelligente Vorrichtungen

Sobald die Werkzeugüberwachung im Projekt geklärt ist, richtet sich der Fokus auf die Vorrichtungen, mit denen die Werkstücke aufgenommen werden. Denn nur wenn diese ergonomisch und prozesssicher gestaltet sind, lassen sich effiziente Arbeitsabläufe realisieren.

Je nach Anforderung müssen Werkstücke dabei gehalten, gespannt, gehoben, gesenkt, gedreht, gewendet oder geneigt werden. Unsere intelligenten Vorrichtungen ermöglichen:

  • Variantenfähigkeit: Unterschiedliche Bauteilformen können mit denselben Spannmodulen bearbeitet werden.
  • Prozesssicherheit: Falsch fixierte oder verrutschte Werkstücke werden durch ELAM Werkerassistenz sofort erkannt.
  • Qualitätssicherung: Spannparameter werden jedem Werkstück eindeutig zugeordnet und dokumentiert.

Besonders herausfordernd ist die Konstruktion, wenn auf einer Vorrichtung mehrere Werkstücktypen verarbeitet werden müssen. Wird zusätzlich eine Kennung erfasst, kann sich die Vorrichtung automatisch anpassen – ein wichtiger Schritt zur flexiblen und sicheren Fertigung.

Montagevorrichtung für 4 unterschiedliche Typen

Was macht eine Vorrichtung „intelligent“?

  • Sensorik: Kraftsensoren, Wegmesssysteme, Drehmomentsensoren
  • Aktorik: Spannsysteme, die sich automatisch anpassen
  • Kommunikation: Direkte Anbindung an ELAM – ohne zusätzliche SPS

Damit übernehmen intelligente Vorrichtungen eine aktive Rolle in der Qualitätssicherung und Prozessführung.

Smarte Spann- und Bewegungselemente

Für den Einsatz intelligenter Vorrichtungen sind Spann- und Bewegungselemente erforderlich, die direkt durch das Werkerassistenzsystem ELAM angesteuert werden können. Auch in diesem Bereich haben wir Neuland betreten: Die Dreh- und Hubmodule wurden durch elektrische Schnittstellen ansteuerbar und gleichzeitig überwachbar gemacht.

Smarte Dreheinheit und Hubeinheit mit elektrischen Anbindungen

Als erste Einheiten haben wir eine Dreheinheit und zwei Hubeinheiten mit analogen Schnittstellen ausgerüstet. Diese werden an die Sensor-/Aktorbox angebunden, die wiederum vom SWA – Smart Work Assistant überwacht wird.

SWA – Smart Work Assistant

Alle Bewegungen werden mit Sensoren überwacht und deren Auslösung an den SWA gemeldet. Von dort gehen die Daten direkt ins ELAM-System, wo sie verarbeitet werden.
Programmierkenntnisse sind dafür nicht erforderlich: Eine aufwändige SPS-Programmierung entfällt – und damit auch zusätzlicher Aufwand und Kosten.

Der Smart Work Assistant 5 Client verfügt über 10 Eingänge und 10 Ausgänge „on board“. Die analogen Signale werden durch die Sensor-/Aktorbox erfasst und über den SWA an ELAM übermittelt.

Sensor-/Aktorbox

Das Zusammenspiel von Software und angepasster Hardware vereinfacht die Abläufe und ermöglicht die einfache, sichere Gestaltung von intelligenten Vorrichtungen.
Die einzelnen Arbeitsschritte werden in digitalen Arbeitsanweisungen visualisiert, sodass sie jederzeit ergänzt oder angepasst werden können.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Mobilität: Gespannte Werkstücke können auch an entfernten Orten eingesetzt werden – die Datenübertragung erfolgt dabei komfortabel über WLAN.
Dabei ist es von Vorteil, wenn – wie in unserem Fall – die Bewegungsachsen Selbsthemmungen aufweisen, die auch bei einer Stromunterbrechung wirksam bleiben.

Wichtige Eigenschaften im Zusammenspiel mit intelligenten Vorrichtungen:

  • Direkte Anbindung ohne SPS: Vorrichtungen werden direkt über ELAM gesteuert und überwacht.
  • Visuelle Prozessführung: Bediener erhalten digitale Arbeitsanweisungen mit Bildern, Texten oder Animationen.
  • Fehlererkennung in Echtzeit: Abweichungen werden sofort angezeigt.
  • Rückverfolgbarkeit: Alle Prozessdaten werden digital dokumentiert und archiviert.

Fazit

Eine vollständige Werkzeugüberwachung ist ein unverzichtbarer Bestandteil moderner Prozesssicherheit.

Armbruster Engineering entwickelt kontinuierlich neue Anbindungsmöglichkeiten, damit Werkzeuge und Vorrichtungen optimal in das Werkerassistenzsystem ELAM integriert werden können.

Eine Übersicht aller verfügbaren Schnittstellen finden Sie auf unserer Controllerliste.

Die Kombination aus smarten Werkzeugen und intelligenten Montagevorrichtungen schafft eine zukunftsweisende Lösung für die digitalisierte Produktion.
Dank der direkten Anbindung ohne zusätzliche SPS werden Prozesse nicht nur einfacher, sondern auch effizienter und sicherer gestaltet.

Für unsere Kunden bedeutet das:

  • Höhere Qualität & Rückverfolgbarkeit durch überwachte Prozesse
  • Digitale Arbeitsanweisungen, die jederzeit klare Orientierung geben
  • Ergonomische Arbeitsabläufe, die den Mitarbeiter entlasten
  • Produktivitätssteigerung durch eine durchgängige digitale Werkerführung

Damit wird deutlich: Werkerassistenz und intelligente Vorrichtungen sind nicht nur ein technologischer Fortschritt, sondern ein echter Mehrwert für Qualität, Effizienz und Wettbewerbsfähigkeit in der Fertigung.

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