Vor einiger Zeit wandte sich ein Kunde, der sowohl 5 - Achs-Portalmaschinen als auch mehr als ein Dutzend standardmäßige 3 - Achs-Vertikalbearbeitungszentren besaß, mit folgender Frage an uns:
„ Können wir uns auf einen einzigen Sondentyp einigen? Die Hochfrequenzsonden sind zwar zugegebenermaßen teurer, aber wir wollen eine Komplettlösung . “
Die erste reflexartige Reaktion auf diese Denkweise – „ Wenn es teuer ist, muss es besser sein “ – ist genau der Punkt, an dem Fehltritte beginnen.
I. Problemdefinition und Definition des Untersuchungsbereichs
Die Auswahl von Werkzeugmaschinen - Tastköpfen ist im Wesentlichen ein technischer Kompromiss zwischen Signalpenetration und Tastkopfaustauschbarkeit. Sobald diese Entscheidung getroffen ist, werden nachfolgende Maschinenmodernisierungen, der Einsatz von Tastköpfen und das Frequenzressourcenmanagement kontinuierlich beeinflusst.
Wenn Sie mit einem der folgenden Probleme konfrontiert sind:
‐ Ein Ausfall des Tastsignals tritt immer dann auf, wenn die 5 - Achs-Bearbeitungsspindel kippt.
‑ Bedenken hinsichtlich Signalübersprechens beim Einsatz von HF-Sonden an Dutzenden von Werkzeugmaschinen
Die Zurückhaltung, für die Nachrüstung von High - End-Maschinen Löcher zu bohren, während optische Lösungen eine interne Kabelführung erfordern.
‑ Werkstattsonden müssen flexibel zwischen verschiedenen Werkzeugmaschinen umsetzbar sein.
Wenn Ihre Werkstatt nur über ein oder zwei Standard-3 - Achs-Vertikalbearbeitungszentren verfügt und die Messtaster einzelnen Maschinen zugeordnet sind, ist die nachfolgende Analyse für Sie nur von begrenzter Relevanz; ein optischer Messtaster genügt.
II. Ursachenanalyse : Austausch einer Fähigkeit gegen eine andere
Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden Technologien liegt nicht darin, welche fortschrittlicher ist, sondern in ihren Signalübertragungsmethoden – und den daraus resultierenden Kettenreaktionen .
Optische Sonden arbeiten mit Infrarotlicht, nach dem gleichen Prinzip wie TV-Fernbedienungen. Da Infrarotlicht Licht ist, funktioniert es nicht, wenn sich Hindernisse im Strahlengang befinden.
Unter idealen Bedingungen beträgt die Übertragungsdistanz etwa 5 Meter. Unter realen Werkstattbedingungen (Ölnebel, Staub, kleinere Hindernisse) liegt die effektive Reichweite im Allgemeinen zwischen 3 und 5 Metern. Messgeräte. Hindernisse durch Werkstücke und Vorrichtungen oder eine Änderung der Tastspitzenausrichtung nach dem Neigen der Spindel führen zu einem Signalabbruch . Diese physikalische Einschränkung macht optische Tastspitzen ungeeignet für die 5 - Achs - Neigespindelbearbeitung und die Messung tiefer Kavitäten .
Doch es bietet einen oft übersehenen Vorteil: Infrarotlicht kann die Blechverkleidungen von Maschinen nicht durchdringen . Wenn der Empfänger im Inneren der Maschine montiert ist, bleiben die Signale naturgemäß auf diese Maschine beschränkt, ohne Übersprechen zu benachbarten Geräten. Das bedeutet, dass optische Sonden keine Frequenzpaarung benötigen und den Hot - Swap-Betrieb an verschiedenen Werkzeugmaschinen ermöglichen.
Radiosonden nutzen Funksignale, ähnlich wie Wi - Fi, die feste Barrieren durchdringen können.
Signale durchdringen Werkstücke, Vorrichtungen und Maschinengehäuse und erreichen Übertragungsdistanzen von über 10 Die Messgeräte und Empfänger werden extern montiert; es sind keine Bohrungen oder interne Verkabelungen an der Maschine erforderlich – ein entscheidender Vorteil für High - End-Werkzeugmaschinen.
Dennoch ist die Barrierendurchdringung ein zweischneidiges Schwert : Signale können auf benachbarte Maschinen überspringen. Aus diesem Grund benötigen HF-Sonden eine Frequenztrennung. Jedem Sonden - Empfänger-Paar wird ein eigener Kanal zugewiesen; in der Branche sind über hundert verschiedene Frequenzen kommerziell erhältlich.
III. Entscheidungsfindungsrahmen und Szenarioabgleich
Die Auswahl des Messfühlers kann von zwei Kernfragen bestimmt werden: Benötigt Ihre Maschine die Fähigkeit , Hindernisse zu durchdringen? Wie viele Werkzeugmaschinen besitzen Sie insgesamt?
Frage 1: Benötigt Ihre Maschine Signale , die Hindernisse durchdringen?
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Werkzeugmaschinentyp und Betriebsbedingungen |
Was sollten Sie wählen? |
Warum |
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5-Achs-Bearbeitungszentren (neigbare Spindel / neigbarer Drehtisch) |
Radio |
Der Infrarot-Lichtweg wird nach dem Kippen zwangsläufig blockiert, wodurch optische Sonden physikalisch unmöglich werden. |
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Große Portalmaschinen, horizontale Bearbeitungszentren, Werkstücke mit tiefen Kavitäten |
Radio |
Werkstückblockade + -bewegung überschreitet den effektiven Infrarotbereich |
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Hochwertige Werkzeugmaschinen, Produktionsanlagen, interne Nachrüstung von Kundenausschussprodukten |
Radio |
Für extern montierte Empfänger sind keinerlei Änderungen an der Maschine erforderlich; optische Empfänger müssen intern mittels Kabelführung gesichert werden. |
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Standardmäßige 3-Achs-Vertikalbearbeitungszentren (VMC) |
Optische |
Offen gestaltete Bearbeitungszone ohne Hindernisse, die einen ungehinderten Signalweg bietet. |
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Bohr- und Gewindeschneidmaschinen, Hochgeschwindigkeits-Gravier- und Fräsmaschinen, CNC-Drehmaschinen |
Optische |
Kurzer Weg und kompakte Bauweise; Infrarotreichweite ist vollkommen ausreichend. |
Frage 2 : Gibt es viele Werkzeugmaschinen?
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Werkstattmaßstab |
Was sollten Sie wählen? |
Warum |
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≤ 10 Einheiten, überwiegend große High - End-Geräte |
Radio |
Ausreichende Kanalressourcen, geringe Nachfrage nach Sondenaustauschbarkeit |
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10–50 Einheiten, hauptsächlich bestehend aus 3 - Achs - Vertikalbearbeitungszentren |
Optische |
Optische Sonden benötigen keine Frequenzpaarung und unterstützen den Hot - Swap-Betrieb. Dieser Vorteil wird mit zunehmender Anzahl an Maschinen immer deutlicher. |
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> 50 Einheiten oder häufige maschinenübergreifende Neuverteilung von Sonden |
Optische |
Bei größerem Umfang wird die Obergrenze der HF-Kanäle zusammen mit dem häufigen Batteriewechsel zu einer betrieblichen Belastung. |
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Gemischter Maschinenpark |
Koexistenz zweier Typen |
5 - Achs- und Portalmaschinen werden mit HF-Tastköpfen, die übrigen mit optischen Tastköpfen ausgestattet. Unterschiedliche Werkzeugmaschinen arbeiten unter verschiedenen Bedingungen; eine standardisierte, einheitliche Verwendung ist daher nicht erforderlich. |
Entscheidungsablauf : Zuerst sind Werkzeugmaschinen zu identifizieren, bei denen Infrarotsignale zwangsläufig blockiert werden – diese können nur mit HF-Sonden ausgestattet werden. Anschließend ist die Anzahl der übrigen Maschinen zu prüfen. Bei größeren Stückzahlen sollten optische Sonden priorisiert werden. Die gleichzeitige Verwendung beider Sondentypen ist üblich; eine einheitliche Lösung für alle Maschinen sollte vermieden werden.
IV. Wichtigste Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen
Zwei Kernurteile:
1. Weder optische noch HF - Sonden sind als Ersatz für die jeweils andere vorgesehen. Optische Sonden bieten im Gegenzug uneingeschränkte Austauschbarkeit und längere Akkulaufzeit, jedoch eine geringere Durchdringungsfähigkeit von Hindernissen. HF-Sonden hingegen bieten im Gegenzug uneingeschränkte Signalübertragung durch Hindernisse, was die Kanalbelegung und einen höheren Wartungsaufwand zur Folge hat.
2. Bei 5 - Achs-Maschinen, Portalmaschinen und Anwendungen mit tiefen Kavitäten besteht kein Grund zum Zögern: HF-Tastköpfe sind die einzig praktikable Option. Infrarottechnologie ist in diesen Fällen physikalisch nicht realisierbar – dies ist keine Frage der Leistungspräferenz.
Jeder Workshop hat individuelle Anforderungen. Sollte Ihr Anliegen zwischen zwei typischen Szenarien liegen und Sie sich bei der Entscheidung schwer tun, kontaktieren Sie uns gerne. In einem persönlichen Gespräch klären wir die konkreten Anforderungen Ihres Workshops .
