Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWUVorstellung auf der EMO Hannover 2025, 22. – 27. September
Noch smarter: Fraunhofer IWU und Fraunhofer IIS präsentieren neue Generation des genialen Werkzeughalters smartTOOL
Intelligente Werkzeughalter erfassen Messdaten präzise und bieten damit das Potenzial, die Produktivität und Genauigkeit moderner Werkzeugmaschinen optimal auszuschöpfen. smartTOOL ermöglicht durch sensible Sensorik eine umfassende Prozessüberwachung mit vollständiger Transparenz über den Zerspanungsprozess, das Auftreten von Prozessanomalien, den Werkzeugzustand oder die Qualität der gefertigten Bauteile. Der Schlüssel dazu ist die wirkstellennahe Sensorintegration. Nun steht die nächste Generation des vielseitigen Werkzeughalters in den Startlöchern: mit noch leistungsfähigerer Elektronik und Sensorik für eine Überwachung von Prozesskräften und Vibrationen in allen Raumrichtungen und somit für jede einzelne Werkzeugschneide – integriert in ein noch robusteres und dabei kompakteres Design.
smartTOOL wird damit fit für den Einsatz in der Finish-Bearbeitung, in der Schwerzerspanung und in einer Vielzahl weiterer Bearbeitungsprozesse.
Zahlreiche Verbesserungen
Bei der Weiterentwicklung des Werkzeughalters stand zunächst die Sensorik im Mittelpunkt. Umfangreiche Erfahrungswerte aus dem Einsatz in vielen Zerspanungsanwendungen zeigten, auf welche Sensorik verzichtet werden kann und wo im Sinne sensitiverer Sensoren »nachgeschärft« werden musste. Das Ergebnis der umfangreichen Überarbeitung ist ein nochmals kompakteres mechanisches Design, das 25 Prozent weniger Bauraum beansprucht und mit nahezu jeder Spannfuttergeometrie kombinierbar ist. Neu entwickelte Antennen sorgen zudem für eine gesteigerte Performance in den Datenübertragungsraten.
Auch die elektronische Hardware wurde neu entwickelt und mit noch leistungsfähigeren Komponenten bestückt. In Kombination mit den neuen Antennen sorgt sie für besonders hohe Senderaten der Sensorsignale. Mit Abtastraten von bis zu 10 kHz erkennt smartTOOL auch sehr hochfrequente Vibrationen zuverlässig und kann mehr denn je einen wichtigen Beitrag zur Qualitätssicherung der Bauteile leisten.
Viele bewährte Eigenschaften übernimmt auch die neue Generation.
Einsatz direkt an der Wirkstelle
Der smarte Werkzeughalter misst Schwingungen, Prozesskräfte und Temperaturen direkt am Werkzeug. Die gesammelten Daten werden kabellos an eine Auswerteeinheit übertragen und analysiert. So können bereits minimale Veränderungen, wie Werkzeugverschleiß oder leichte Vibrationen, frühzeitig erkannt werden. Dies ermöglicht nicht nur eine Echtzeit-Überwachung, sondern auch eine Optimierung und Automatisierung der Fertigungsprozesse.
Autarke Energieversorgung und Flexibilität
Auch die patentierte Energy-Harvesting-Lösung wurde übernommen. Sie versorgt smartTOOL permanent und kabellos mit Strom – ganz ohne externe Energiezufuhr. Hierfür muss lediglich am Spindelgehäuse der Maschine eine kleine Statorkomponente montiert werden. Diese innovative Technik schränkt weder den automatisierten Werkzeugwechsel noch den Arbeitsraum ein. Da die Elektronik in einem kompakten Segment zwischen Spannfutter und Spindelschnittstelle sitzt, ist der Werkzeughalter flexibel an nahezu jeder Maschine einsetzbar.
Kombinierbar mit der flexiblen Automatisierungslösung »Edge Cloud Continuum for Production« ECC4P
smartTOOL ist maßgeschneidert für Fräs- und Bohrprozesse und ebenso wie die Produkte smartGRIND (Schleifprozesse) und smartNOTCH (Umformprozesse) in ECC4P integrierbar. Die KI-basierte Produktionsüberwachung und -steuerung auf Basis von ECC4P (Edge Cloud Continuum for Production) bietet mittelständischen Betrieben individuelle Lösungen mit umfassender Datensicherheit aus einer Hand. Mehr Informationen zu ECC4P: Automatisierung für den produzierenden Mittelstand
Premiere auf der EMO Hannover 2025
Das neue smartTOOL feiert auf dem Gemeinschaftsstand des Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies (CCIT) Messepremiere. In Halle 6, Stand B18 stellt das CCIT intelligente Produktionstechnologien vor, die auf kognitiven Internet-Technologien basieren. Ein Schwerpunkt liegt auf der effizienten Datenerfassung und -verarbeitung zur Optimierung von Produktionsprozessen – wie beim smartTOOL.