Sensoren im Werkzeug und intelligente Werkzeugüberwachung: Probleme erkennen, bevor sie zu Ausschuss werden
Die herkömmliche Qualitätskontrolle beim Stanzen erkennt Probleme erst bei der Prüfung — nachdem die Teile bereits gefertigt sind, mitunter nachdem eine ganze Charge mit demselben unentdeckten Fehler gelaufen ist. Sensorsysteme im Werkzeug verlegen diesen Erkennungszeitpunkt auf den Moment, in dem der Fehler tatsächlich entsteht, nämlich mitten im Pressenzyklus.
Kraft- und Drucküberwachung erkennt Prozessdrift, während sie entsteht
Kraftsensoren, die die Presskraft über den Hub überwachen, erkennen Abweichungen von der erwarteten Kraftsignatur — ein Hinweis auf einen gebrochenen Stempel, einen Fehlvorschub oder Werkzeugverschleiß. Oft geschieht das, bevor der resultierende Fehler am Teil selbst sichtbar würde, sodass die Presse automatisch stoppen kann, statt bis zur nächsten planmäßigen Prüfung weiter fehlerhafte Teile zu produzieren.
Die Erkennung von Butzen und Teileanwesenheit verhindert bestimmte bekannte Fehlerbilder
Sensoren, die speziell für die Erkennung eines hängengebliebenen Butzens oder eines nicht ausgeworfenen Teils ausgelegt sind, erfassen genau die Bedingungen, die zu Problemen wie dem Butzenrückzug führen, bevor der nächste Hub das festsitzende Material in den Streifen drückt — in unserem Leitfaden zum Fehler Butzenrückzug finden Sie das Fehlerbild, das dieser Sensortyp häufig gezielt verhindern soll.
Die Datenaufzeichnung unterstützt die Ursachenanalyse, nicht nur das Stoppen in Echtzeit
Über das Anhalten der Presse bei einer Störung hinaus ermöglichen über die Zeit aufgezeichnete Sensordaten eine Trendanalyse — etwa den Zusammenhang zwischen einem allmählichen Kraftanstieg und nahendem Werkzeugverschleiß. Das unterstützt den Wechsel von reaktiver Werkzeugwartung zu einem vorausschauenderen Plan, der auf dem tatsächlichen Zustand beruht statt allein auf einem festen Hubzahlintervall.
Die Investition rechtfertigt sich meist durch Fehlerkosten und Erkennungsverzögerung, nicht pauschal
Sensorsysteme im Werkzeug erhöhen die Kosten eines Werkzeugbaus. Sie rechtfertigen sich daher tendenziell bei höherwertigen Teilen, sicherheitskritischen Anwendungen oder Prozessen, bei denen sich ein unentdeckter Fehler über viele Hübe fortsetzen könnte, bevor eine Prüfung ihn erfasst. Bei einfachen Teilen mit geringem Risiko und bereits kurzen Prüfintervallen ist der Zusatznutzen kleiner.
Häufig gestellte Fragen
Ersetzen Sensoren im Werkzeug die regelmäßige Prüfung?
Nein — sie erfassen bestimmte, erkennbare Fehlerbilder in Echtzeit, ersetzen aber kein umfassenderes Prüf- und SPC-Programm, das Maß- und Aussehensmerkmale abdeckt, die die Sensoren nicht überwachen.
Ist die Sensorüberwachung im Werkzeug nur bei sehr hohen Stückzahlen relevant?
Sie ist tendenziell wirtschaftlicher, je höher Stückzahl und Fehlerfolgen sind, doch entscheidend sind die Kosten eines unentdeckten Fehlers, der sich über mehrere Hübe fortsetzt, im Vergleich zu den Kosten des Sensorsystems. Bei hochwertigen oder sicherheitskritischen Teilen kann sich die Investition daher schon bei mittleren Stückzahlen lohnen.