Maschinenüberwachung
Anlagenspezifische Herausforderungen
- Hardware und Messort: Eignen sich der Sensortyp, die Anzahl, die Ausrichtung und die Messpositionen?
- Datenmenge und -auflösung: In welcher Abtastrate und Messintervallen sollten Daten erfasst werden?
- Messgröße: Eignet sich die Auswertung von Schwingweg, -geschwindigkeit oder -beschleunigung?
- Signalqualität: Ist eine Optimierung des Nutzsignals über Signalfilter und -fenster möglich?
- Signalfehlererkennung: Werden Signalfehler automatisiert erkannt und Fehlinterpretationen vermieden?
- Auswerteverfahren: Sind kennwertbasierte oder frequenzselektive Verfahren im Zeit- oder Frequenzbereich sinnvoll?
- Schwell- und Grenzwerte: Wie sollten drehzahlvariable oder konstante Warn- und Alarmgrenzen festgelegt werden?
- Frequenzbänder: Welche Frequenzbereiche bieten sich für eine Überwachung an?
- Interpretation im Zeitbereich: Ab welchem Niveau sind Schwingungsamplituden auffällig?
- Diagnose im Frequenzbereich: Was deutet im Frequenzspektrum auf Maschinenschäden hin?
- Spezialfall Wälzlagerdiagnose: Was bietet die Hüllkurvenanalyse in der Maschinendiagnose?
- Komprimierung der Information: Reduzierung der Datenmenge auf wesentliche Informationen in wenigen Diagrammen.
- Dokumentation und Reports: Wie lässt sich die tägliche Report-Erstellung automatisieren?
Unsere Produkte
Wir entwickeln anwendungsspezifische Schwingungserreger als Anregungswerkzeug bei der Messung von dynamischen Maschinensteifigkeiten in verschiedenen Baugrößen, -formen sowie nach unterschiedlichen Wirkprinzipien.
Mit Hilfe kundenspezifischer, schneller und präziser Berechnungsalgorithmen ermitteln wir ausgehend von Bauteilvorgaben die Ihren dazu passenden Werkzeuggeometrien. Dabei lassen sich alle Einflüsse separat, schnell und mit hoher Variation berechnen.
Über ein Laserinterferometer werden die Positioniergenauigkeiten der bewegten Achsen einer Maschine sowie deren Geradheits- bzw. Winkligkeitsabweichungen erfasst. Die Geometrievermessung von Maschinen und Anlagen erfolgt in Anlehnung an die
Richtlinie ISO 230-2.
Unsere mehr als 12-jährige Erfahrung mit über 800 Problembeispielen unter Einsatz modernster Schwingungs- und Oberflächenmesstechnik macht uns zu Spezialisten bei der Erkennung, Einordnung und Beurteilung von Ratterproblemen am gefertigten Bauteil.
Das Bewegungsverhalten der Maschine im Zerspanprozess wird über Schwingungssensoren an mehreren Messstellen erfasst. Das sich bewegende Messpunktegitter wird direkt im Zeitbereich dargestellt. So lassen sich auch zeitinvariante oder kurzzeitige Schwingbewegungen im Prozess abbilden.
Die Geräuschmessung an Maschinen gemäß gängigen Industrienormen liefert die mittieren
Schalldruck- und Schallenergiepegel bei Stillstand, Leerlauf und Prozess. Kombiniert mit Körperschallmessungen ermöglicht die Messung über Mikrofone eine genaue Identifizierung und Trennung Geräuschursachen.
Um die Arbeitsgenauigkeit einer Maschine zu ermitteln, erfolgt an allen wesentlichen Bauteilen der Maschine mittels Thermoelementen eine genaue Erfassung der Temperaturen im Prozess über einen adäquaten Zeitraum. In Kombination mit Verlagerungsmessungen können eventuelle Auswirkungen direkt beurteilt werden.
Zur Erfassung etwaiger Messgrößen konstruieren wir robuste und einfach zu bedienende
Messgeräte für den sicheren Einsatz im industriellen Umfeld. Basierend auf unseren Erfahrungen werden für Ihre spezifischen Anwendungsfälle hochqualitative Sensorik und Elektronik ausgewählt.
Die Verlagerung von Maschinenbauteilen unter Werkstückgewicht oder Prozessiast, das Überschwingverhalten und die Wiederholbarkeit bei dynamischer Positionierung der Achsen können relativ zur Maschine oder absolut zum Hallenboden, sowohl kurzzeitig als auch in Langzeitüberwachung, erfasst werden.
Kraftmessplattformen unter dem Werkstück oder integrierte Kraftsensoren messen hochdynamisch Zerspankräfte in den drei Koordinatenrichtungen. Im Anschluss kann der Prozess z. B. durch die Reduzierung von Kraftspitzen optimiert und die Lebensdauer der Werkzeuge erhöht werden.
Zur Steigerung von Messgenauigkeit, -zuverlässigkeit und -geschwindigkeit entwickeln wir Softwarelösungen mit entsprechenden Algorithmen, die Ihre spezifischen Messszenarien erfassen und auswerten. Unsere Lösungen orientieren sich an Ihren individuellen Wünschen.
planlauf/SPINDLE ist unsere Software zur Berechnung der statischen und dynamischen Eigenschaften von Hauptspindeln auf Basis der Finite-Elemente-Methode. Bei der Entwicklung haben wir besonderen Wert auf eine intuitive Bedienbarkeit und kurze Berechnungszeiten gelegt.
Die Messung des dynamischen Spindelrundlaufs erfolgt, vorzugsweise berührungslos, mit Hilfe von Wirbelstromsensoren in mehreren Richtungen gleichzeitig. Dabei können sowohl die axiale Verlagerung der Spindel als auch die Resonanzbereiche des Spindel-Lager-Systems erfasst werden.
Mit Standardmodellen für Fräsen, Drehen oder Spitzenlosschleifen und individuellen Modellen von Sonderprozessen kann eine genaue Darstellung der Oberflächenbeschaffenheit und ihrer Kennwertem nach der Zerspanung erreicht werden. Auch die Einzelkräfte und Verlagerungen lassen sich dabei ermitteln.
Mit speziellen niederfrequent messenden Weg- oder Geschwindigkeitssensoren werden das Steifigkeitsniveau sowie das Übertragungsverhalten von Fundament, Hallenboden oder Geschossdecke ermittelt. Hierzu erfolgt zunächst die Anregung der Gebäudestrukturen mittels eines schweren Impulshammers.
Großwerkzeugmaschinen benötigen ein ausreichend dimensioniertes Fundament, um trotz der Belastungen durch bewegte Massen die geforderten geometrischen Genauigkeiten einhalten zu.
Den physikalisch bedingten Anfälligkeiten für Biege- undTorsionsschwingungen von leichten, weit auskragenden Systemen lässt sich mit ölbasierten und gekapselten Hilfsmassendämpfer entgegenwirken. Wir berechnen entsprechende Speziallösungen.
planlauf / VEIW ist eine kostenfreie Software zur interaktiven, dreidimensionalen und animierten Darstellung von Berechnungs- und Meßergebnissen der planlauf GmbH.
Gemessen wird die Relativverlagerung zwischen Werkzeug- und Werkstückseite bei Belastung mit einer zunehmenden Kraft. Über den Kraft- Verlagerungsquotienten lassen sich die statische Steifigkeit und mögliche Nichtlinearitäten ermitteln.
Durch die Erfassung Schwingungsverhaltens der Maschine nach Belastung mit einer dynamischen Kraft (Impulshammer oder Shaker) wird die dynamische Nachgiebigkeit der Maschine ermittelt. So lassen sich ihre Resonanzstellen aufzeigen und mögliche Schwingungsrisiken beurteilen.
Die flexible Mehrkörpersimulation ermöglicht die Kopplung der Strukturmechanik mit der bei Werkzeugmaschinen üblichen Kaskadenregelung aus Strom-, Drehzahl- bzw. Geschwindigkeits- und Lageregelung. Auf diese Weise können Wechselwirkungen zwischen Mechanik und Regelung untersucht werden.
Hier wird das Schwingungsverhalten aller relevanten Maschinenbauteile erfasst, sodass alle wesentlichen Amplituden, Frequenzen und Schwingungsrichtungen erkannt werden. Auf diese Weise lassen sich sowohl Schwingungsursache als auch die Auswirkungen auf die Prozessstabilität ermitteln.
Anhand eines geometrischen Modells wird das Schwingungsverhalten der Maschine erfasst. So können ihre Bewegungsformen bei dominanten Eigenfrequenzen anschaulich dargestellt und die spezifischen Schwachstellen der Maschine ermittelt werden.
Zur Auslegung und Optimierung von Werkzeugmaschinen werden alle Strukturbauteile, Führungen, Lager und Antriebe in einem Gesamtmodell berücksichtigt. Den Modellaufbau, die Berechnungen und die Auswertung führen wir innerhalb einer Woche durch.
Kontakt
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