發布日期：2022-04-26 點擊率：48
由于市場對更多種類和模型的需求，現代生產公司越來越關注其流程的個性化和優化。在這一發展過程中，智能夾持技術做出了重要貢獻。
由于靠近工具和工件的暴露位置，夾緊系統需要監控與過程相關的參數并生成重要數據。與數據分析和可視化相結合的連續狀態監控能夠實現更穩定、更好的可規劃和可控生產。在最好的情況下，最終可以優化生產過程的效率，同時確保工件始終如一的高質量，并最大限度地縮短停機時間。
圖1 帶有智能組件的電機工具夾緊系統
合作研究的成果
像Berg&Co.GmbH這樣的中型夾持技術解決方案供應商如何憑借其傳統產品參與這場數字化變革呢？企業如何調和傳統與創新呢？
實現智能產品的理念需要強大且具備創新能 力的合作伙伴。通過與弗勞恩霍夫機床和成型技術研究所（IWU）的密切合作，Berg開發了一種新的智能工具夾緊系統。它可作為改造解決方案，理想地集成于壓力機和沖壓線中。然而，只有Berg作為系統供應商、Fraunhofer-IWU作為研究機構，沖壓車間作為最終用戶一起合作才能實現需要的協同效應。
在產品的智能化方面，成型技術應用領域對系統的耐用性和靈敏度提出了極高的挑戰。因此，不同類型工具夾具中傳感器的開發和集成分為多個階段進行，并始終伴隨著模擬、實驗測試和預系列測試。
數據的處理和分析
通過對“成型工具–夾緊系統–成型機”系統進行大量有限元模擬，可以確定在工具夾具內集成相應傳感器的理想位置。第一步，這些傳感器的功能在Fraunhofer-IWU的實驗室測試中進行了測試，另外還通過在試壓機上開展的可靠性測試進行確認。這是邁向現場測試的先決條件。在與梅賽德斯–奔馳公司的研究合作中，智能工具夾具的預系列模型現在正在位于庫本海姆的沖壓車間的生產環境中進行測試。
除硬件測試，數據處理和分析的開發是另一個重點。為此，可將像Profinet這樣廣泛應用的現場總線協議用于快速集成工具夾具和無故障通信。這樣一來，便可以同時處理來自各個工具夾具的傳感器數據，并同步進行精細掃描。
傳感器數據使用特殊的評估軟件（Berg Tronic）進行分析。該軟件正在Fraunhofer-IWU進行開發，其算法讓使用傳感器數據來查看成型過程成為了可能，接近過程十分穩健。通過這種方式，可以分析工藝偏差、趨勢和生產波動，且無需在成型機的其他位置集成額外的傳感器節點。這些算法目前正在通過現場測試進行驗證。
圖2 智能工具夾具的核心功能
實現生產過程的效率優化
智能工具夾具名為“ToolAssist”工具包，具有3個模塊和不同的擴展階段，具體取決于應用目的。其基本機械功能在前兩個階段通過數字功能“狀態”和“夾緊過程監控”進行擴展。通過該工具包可及時發現夾緊錯誤和磨損跡象，并有計劃地將適當的應對措施集成到過程中。
在第三個擴展階段，可以實現“成型過程監控”。智能工具夾具使用其傳感器系統提供成型過程的視圖（過程透明度）。因此，成型機工具接口的夾緊技術是理想的信息來源。如上所述，通過分析選定的傳感器數據，技術相關的重要信息，例壓力過程中的變化，可以與生產并行記錄并在PLC中進行進一步處理。通過這種方式，可以將數字過程數據有效地用于系統控制。
因此，智能工具夾具“Tool Assist”的測試和使用是成型技術產品智能化的一個范例，它讓生產效率和透明度的不斷提高。簡而言之，智能夾緊技術確保并提高了生產率。
