Anwenderstory: Mobile Spindelüberwachung

"Die Spindel muss sich drehen!" So einfach sich das Motto von Marco Popp - Geschäftsführer von kptec Service - anhört, so viel steckt dahinter. Die Firma prüft und repariert Bearbeitungsspindeln von Werkzeugmaschinen. Ziel ist, die Ausfallzeiten beim Kunden so kurz wie möglich zu halten. Bei der Analyse von Spindeln vor dem Ausbau leistet die mobile Spindelüberwachungslösung Portable SpindleControl (PSC) von Blum-Novotest wertvolle Hilfe.
KPTEC Service repariert, überholt und prüft Bearbeitungsspindeln von Werkzeugmaschinen.
kptec Service repariert, überholt und prüft Bearbeitungsspindeln von Werkzeugmaschinen. – Bild: kptec Service GmbH – Blum-Novotest GmbH

Ein wichtiger Aspekt beim Spindelservice ist die Prüfung der Spindeln im eingebauten Zustand. Erreicht eine Maschine nicht mehr die gewohnte Präzision oder Oberflächenqualität, prüft KPTEC Service zunächst wo das Problem liegt. Bisher hatten Anwender nur die Möglichkeit, einen Messdorn in die Spindel einzusetzen und manuell per Messuhr die Abweichungen der Spindel zu erfassen.

>>Portable SpindleControl vereint das Knowhow von drei Geschäftsbereichen<<

Da die Messung berührend und nicht unter Arbeitsdrehzahl erfolgt, ist sie in der Praxis weniger aussagekräftig. Zudem ändern sich die Verhältnisse an einer Spindel mit der Drehzahl und Laufzeit deutlich. Beispielsweise variiert die Vorspannung in den Lagerpaketen über den Drehzahlbereich und die Spindel erwärmt sich mit einer entsprechenden Ausdehnung. Alle diese im laufenden Betrieb entscheidenden Änderungen lassen sich mit einer Messung von Hand nicht erfassen und berücksichtigen.

Intelligente Lösung

Mit Portable SpindleControl (PSC) von Blum-Novotest vertrauen die Schorndorfer nun auf eine transportable smarte Lösung, die das Messen an der rotierenden Spindel und in allen Betriebszuständen zulässt. Das in einem handlichen Tragekoffer untergebrachte PSC besteht aus

  • einem Lasermesssystem, das mittels Magnethalter auf dem Bearbeitungstisch der Maschine befestigt wird,
  • einer Interfaceeinheit sowie
  • der Software LC-Vision PSC, die auf einem angeschlossenen Laptop läuft.
Der Anbieter aus Schorndorf bei Stuttgart nutzt zur mobilen Spindelüberwachung Portable SpindleControl (PSC) von Blum-Novotest – ein hochpräzises tragbares System zur flexiblen Prüfung und Überwachung von Motorspindeln in Werkzeugmaschinen.
Der Anbieter aus Schorndorf bei Stuttgart nutzt zur mobilen Spindelüberwachung Portable SpindleControl (PSC) von Blum-Novotest – ein hochpräzises tragbares System zur flexiblen Prüfung und Überwachung von Motorspindeln in Werkzeugmaschinen. – Bild: kptec Service GmbH – Blum-Novotest GmbH

Zur Messung positioniert der Maschinenbediener die Spindel mit eingespanntem Referenzwerkzeug im Laserstrahl des Messsystems und startet ein kleines NC-Programm, anhand dessen die Maschine die zuvor definierten Drehzahlstufen durchläuft. Parallel zur Messung wertet die auf dem PC installierte Software die Messdaten aus und visualisiert sie auf dem Bildschirm des Laptops.

Einsatz in der Praxis

Der erste Schritt ist üblicherweise eine Stabilitätsmessung. Es folgt eine Rundlaufmessung über den gesamten Drehzahlbereich hinweg; dabei wird der axiale Planlauf und radiale Rundlauf präzise gemessen und dokumentiert. Anschließend werden eine Vibrationsanalyse sowie Parametermessungen durchgeführt, inklusive Aufnahme verschiedener Schwingungen innerhalb der Spindellager. In einer Anwendung bei einem bekannten Automobilzulieferer konnte KPTEC Service beispielsweise mithilfe von PSC zeigen, dass an einem Bearbeitungszentrum mit Doppelspindel eine der beiden Spindeln ausgeschlagen war. Dies führte zu teurem Ausschuss und Fehlbearbeitungen.

Bild 2 I Teil des PSC-Systems ist das Lasermesssystem LC50-Digilog. Es wird mittels Magnethalter auf dem Bearbeitungstisch der Maschine befestigt.
Teil des PSC-Systems ist das Lasermesssystem LC50-Digilog. Es wird mittels Magnethalter auf dem Bearbeitungstisch der Maschine befestigt. – Bild: kptec Service GmbH – Blum-Novotest GmbH

„Von großem Vorteil sind für uns die grafischen Visualisierungen, mit deren Hilfe die LC-Vision PSC Software die Messergebnisse darstellt. Durch die sehr präzisen berührungslosen Messungen lassen sich auch Probleme rund um die Spindel erkennen, die genau genommen nichts mit ihr zu tun haben“, erläutert Marco Popp. „Das sind zum Beispiel ausgeschlagene Kugelgewindetriebe oder auch Maschinenführungsbahnen, die verschlissen sind, weil jahrelang dieselben Teile auf der Maschine gefertigt wurden und der Schlitten sich immer an denselben Stellen bewegte. Als Plug & Play Lösung, die zum Betrieb keine Anbindung an die Maschinensteuerung oder damit verbundene PLC-Anpassungen erfordert, spielt PSC seine Stärken gerade beim mobilen Einsatz aus.“ Auch deswegen ist KPTEC Service nun in der Lage, den Kunden neue Services anzubieten, die bisher nicht möglich waren.

Vereint zum besten System

Als einer der ersten Anwender des Systems konnte KPTEC anfangs einige Verbesserungsvorschläge aus der Praxis in die Entwicklung von PSC einfließen lassen. Auch Blum-Novotest bewertet die Zusammenarbeit mit kptec service als für beide Seiten ausgesprochen erfolgreich und effizient. Hinzu kommt, dass der Mess- und Prüftechnikspezialist durchaus stolz auf PSC ist, weil das System erstmals das Knowhow der drei Geschäftsbereiche Messkomponenten, Messmaschinen und Prüftechnik vereint.

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