Kommt es zum Crash innerhalb der Werkzeugmaschine, werden nicht nur das Werkstück, sondern auch wichtige Anlagenkomponenten wie die Motorspindel oder empfindliche Spindellager beschädigt. Zwar gibt es zahlreiche Ansätze, um die Prozesse zu verbessern und sicherer zu gestalten. Allerdings müssen zunächst die Fehlerquellen identifiziert werden – und dafür fehlen oftmals die nötigen Informationen. Denn umherfliegende Späne und verwirbelter Kühlschmierstoff machen das Innere von Zerspanungsmaschinen und anderen Anlagen oftmals zu einer Black Box. Rotoclear hat jedoch ein robustes Kamerasystem entwickelt, das diese wichtigen optischen Prozessinformationen liefern kann. Um den rauen Bedingungen im Maschineninnenraum zu trotzen, ist es mit einer rotierenden Sichtscheibe ausgestattet, welche die Kameralinse stets frei von Verschmutzungen hält. Von oben, von der Seite, aus der Perspektive des Werkzeugs oder aus mehreren Blickwinkeln gleichzeitig liefern die Aufnahmen mit 30 fps in bis zu 4K alle nötigen optischen Informationen, um den Prozess kontinuierlich zu überwachen und optimieren. Die digitalen Bilddaten lassen sich live streamen.
„Anlagenstillstände aufgrund von Crashs zwischen Werkzeug, Werkstück und anderen Komponenten der Werkzeugmaschine kosten schnell mehrere Tausend Euro“, weiß Rotoclear-Geschäftsführer Florian Friedrich. „Aber nicht immer verursacht ein solcher Crash unmittelbare Schäden: Sogenannte weiche Kollisionen führen langfristig zu Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung und reduzieren so die Qualität der fertigen Werkstücke.“ Zudem erhöht sich der Werkzeugverschleiß, was wiederum häufigere Wartungsintervalle und erhöhte Instandhaltungskosten nach sich zieht. Viele Unternehmen haben sich bereits darauf spezialisiert, diese Fehlerquellen zu reduzieren und die Prozesse innerhalb von CNC-Maschinen zu optimieren, indem sie die Anlage etwa mit komplexer Sensorik ausstatten und die Spindel mit speziellen Schutzsystemen versehen.
„Diese Ansätze sind jedoch aufwändig, teuer und ignorieren dabei ein größeres Problem“, erklärt Friedrich. „Denn das Innere vieler Werkzeugmaschinen wie Bearbeitungszentren ist eine Art Black Box.“ Umherfliegende Metallspäne verhindern nicht nur die Sicht auf Werkzeug und Werkstück. Sie werden auch zu gefährlichen Geschossen, die erhebliche Schäden im Inneren der Maschine verursachen können. Spritzende Kühl- und Schmierflüssigkeiten trüben zudem herkömmliche Maschinenscheiben und verhindern den klaren Blick auf die Prozesse im Inneren der Maschine. Zahlreiche Betriebe statten die Kabinen ihrer CNC-Maschinen daher mit speziellen rotierenden Sichtfenstern aus. Das ursprünglich aus der Schifffahrt stammende Funktionsprinzip ermöglicht einen Blick von außen auf die im Inneren stattfindenden Prozesse. Die Qualität der optischen Fehleranalyse hängt allerdings maßgeblich von der Kompetenz und Erfahrung des Maschinenbedieners ab und kann nur in Echtzeit geschehen.
