Effiziente Prozessüberwachung Neue Messtechnik für die Fertigung: Das zeigt Kistler auf der SPS

Auf der SPS vom 12. bis 14. November 2024 in Nürnberg stellt Kistler an Stand 410 in Halle 7A individuell adaptierbare Lösungen für die Prozessüberwachung und Qualitätssicherung in der industriellen Fertigung aus. Das Portfolio soll Anwender aus der E-Mobilität oder der Elektrotechnik ihre Prozessüberwachung engmaschig gestalten, Fertigungsprozesse ressourceneffizient durchführen und fertige Produkte genau auf ihre Leistungsfähigkeit prüfen lassen.

Der neue Messflansch KiTorq 4552A ist eine der gezeigten Lösungen. Er ist für Anwendungen in Entwicklungs- und EOL-Prüfständen ausgelegt und misst die Effizienz von elektrischen Antrieben oder Pumpen, indem er nicht nur Drehmoment, sondern auch Drehzahl und Drehwinkel des zu prüfenden Motors erhebt. Auch bei Drehzahlen von bis zu 30.000 Umdrehungen pro Minute soll er das Drehmoment exakt messen, die Drehwinkelmessung ist laut Hersteller bis auf 0,01 Grad genau und spart durch den integrierten Drehwinkelsensor Platz im Prüfstand.

Die Messdaten erfasst der Flansch in zwei kalibrierten, individuell definierbaren Messbereichen. Die Daten lassen sich dann über interne digitale Ethernet- und Feldbus-Schnittstellen übertragen und bleiben so vor Störungen von außen und Datenverlusten geschützt.

Zudem hat Kistler den Luftspalt zwischen Rotor und Stator auf bis zu 5 mm vergrößert und verzichtet auf einen Antennenring, was den Zugang bei der Wartung erleichtert und einen unkomplizierten Austausch von Rotor und Stator ermöglicht. Die Variabilität des Messsystems zeigt sich etwa im flexiblen Einsatz von bis zu fünf Rotoren: Rotoren und Statoren sind separat kalibriert, tauschen aber die jeweiligen Parameter automatisiert aus. Anwender müssen so keine weitere Kalibrierung durchführen, sondern können ihre Messungen unkompliziert fortsetzen.

Flexible Datenerhebung

Aus dem Bereich der Fertigungsmesstechnik zeigt Kistler weitere Lösungen für die Datenerhebung in unterschiedlichen Produktionsumgebungen. Der Ladungsverstärker ICAM-B 5073B bietet individuell konfigurierbare Kanäle, verrechnet und gewichtet Eingangssignale und lässt sich so an die Bedürfnisse der Anwender anpassen. Die Maschinenüberwachung auf Basis der in ICAM-B definierten Prozessschwellenwerte kann helfen, unerwartete Ausfälle zu vermeiden, Stillstandzeiten zu reduzieren und die Lebensdauer der Maschinen zu verlängern.

Vorgestellt wird auch eine Familie Handheld-Ladungsverstärker mit den mobilen Geräten 5811A00 und 5811A01, jeweils mit integrierter Datenerfassung und optionaler Isolationsprüfung. Sie ermöglichen es, die Daten der in den Maschinen eingesetzten Sensoren direkt an der Maschine zu vergleichen und zu verifizieren, ohne diese ausbauen zu müssen. Die Messwerte können nicht nur aufgezeichnet und im Gerät gespeichert werden, sondern lassen sich auch direkt als Messkurve auf dem integrierten Touchscreen visualisieren.

Der Dehnungsmessstreifen-Verstärker 4709A mit IO-Link-Interface ist mit seinem robusten Design auf extreme Umgebungen ausgelegt. Er bietet Tiefpassfilter, Spitzenwertspeicher, eine Sample-and-Hold-Funktion sowie Diagnose- und Fehlererkennungsfeatures zur genauen Datenerhebung mit einer Abtastrate von 8 kS/s und einer ADC-Auflösung von 24 Bit.

Individuelle Fügesysteme

Zwei Beispiele für elektromechanische Fügesysteme werden am Kistler-Stand ebenfalls zu sehen sein. Sie können als Einzelkomponente oder Komplettsystem in einer Smart-Single-Station zum Einsatz kommen.

Das Fügemodul NCFE 2/5 ist besonders energieeffizient und fügt energiesparender als pneumatische Varianten. Mittels integrierter Ablaufsteuerung ist es bedienerfreundlich und lässt sich schnell in die Prozessumgebung einbinden. Es eignet sich beispielsweise für das Aufpressen von Magneten sowie das Einpressen des Lagers bei Elektromotoren.

Das auf der SPS in einer Clinch-Anwendung präsentierte Fügemodul NCFC zeichnet sich dahingegen durch eine kompakte und leichte Bauweise aus. Anwender können dieses somit auch in beengten Produktionsumgebungen oder an beweglichen Roboterarmen einsetzen.

Erweiterung von Prozessüberwachungssystemen

Komplexe Prüf- und Montageprozesse können mit den Prozessüberwachungssystemen der maXYmos-Familie kontrolliert und die Produktqualität auf dieser Basis bewertet werden. Die Version maXYmos 1.9.2 TL / NC umfasst eine Reset-Measure-Sprung-Kompensation für Kleinkraftmessungen sowie gesonderte Tarierungen für die Sensorik und eine erweiterte Hüllkurvenfunktion für steilere Flanken. Das System bietet zusätzlich ein erweitertes Lizenzangebot, das die Anzahl der verfügbaren Bewertungsfenster verdoppelt.

Durch die Mehrpunktkalibrierung, bei der bis zu 31 Kalibrierpunkte gesetzt werden können, wird die Linearität der Kraftmessung über den gesamten Messbereich erhöht. Dadurch lassen sich Messungen genauer an die Prozessanforderungen anpassen. Funktionen wie das überarbeitete LDAP, die OPC-UA-Schnittstelle, Audit-Trail sowie die QualityWorX-Einbindung sollen für eine zentralisierte Benutzerverwaltung und eine einfache Integration in bestehende Strukturen sorgen.

Das neue Prozessüberwachungssystem maXYmos BL – 5867C ergänzt die maXYmos-Serie ab dem ersten Quartal 2025 und bringt einige Verbesserungen. Die größere, kapazitive Anzeige vereint Lesbarkeit mit leichterer Bedienbarkeit. Der neue USB-Anschluss ermöglicht die Übertragung von Backup/Restore-Daten sowie die Speicherung erfasster Messdaten. Zudem unterstützt er unter anderem Barcode-Leser.

Neu sind auch Lizenzen, mit denen sich die Gerätefunktion in neuen Bereichen erweitern lässt. Darunter fällt ein Zugriffsschutz mit individuellen Benutzergruppen, auch über LDAP-Funktion und IloT-Anbindung via OPC UA, sowie ein Sequenzer-Modus für die integrierte Prozesssteuerung. Die neue Generation des Prozessüberwachungssystems fokussiert dabei die Anlagenintegration über industrielles Ethernet.

Messdatenanalyse für Maschinenbauer und Endnutzer

Als verlässliche Partner für die Auswertung aller erhobener Daten sollen die Messdatenmanagement-Software MaDaM und die Messdatenanalyse- und Visualisierungssoftware jBeam fungieren. Sie eignen sich neben der Datenverwaltung und -auswertung auch für die Integration von Analysevorlagen in die von ihnen gefertigten Maschinen.

Gemeinsam mit Kistler lassen sich – auch auf der Messe – individuelle Vorlagen entwickeln und mit der Maschine ausliefern. So können Endnutzer interaktive Messdatenanalysen durchführen, von einer automatischen Berichterstellung profitieren sowie Assistenten erstellen, die die Anwender durch die Analyse führen.