SenSGlatt - Steigerung der technischen Verfügbarkeit von geschälten und glattgewalzten Rohrerzeugnissen durch ein sensorisches Schäl- und Glattwalzwerkzeug

Pneumatische oder hydraulische Stellzylinder werden in vielfältigen Anwendungsbereichen wie in Bau- und Landmaschinen oder automatisierten Sortier- und Fertigungsstraßen eingesetzt und stellen eine Standardkomponente im Maschinenbau dar. Für die Anwendung in Stellzylindern werden hochpräzise gefertigte Zylinderrohre mit hoher Oberflächenqualität benötigt. Ein Herstellungsverfahren, welches die Fertigung derart engtolerierter Zylinderrohre ermöglicht, ist das Schäl-Glattwalzen. Das Potenzial des Schäl-Glattwalzens bleibt derzeit jedoch weitestgehend ungenutzt, da das Verfahren relativ hohe Nebenzeiten aufweist. Gründe für die hohen Nebenzeiten sind die komplexe Prozesseinrichtung sowie aufwändige Qualitätskontrollen nach dem Prozess aufgrund der hohen Rohrlängen. Zur Verkürzung der notwendigen Nebenzeiten wird im Projekt „SenSGlatt“ ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug entwickelt und erforscht. Auf Basis einer Durchmesserdetektion sowie einer Walzkraftmessung wird erstmals eine prozessdatenbasierte Qualitätskontrolle über die gesamte Bohrungstiefe sowie eine kraftbasierte Prozessüberwachung realisiert. Durch die somit verkürzten Nebenzeiten soll die Gesamtproduktivität des Schäl-Glattwalzprozesses signifikant gesteigert werden.

Zielsetzung

Ziel des Projekts ist die Verfügbarkeit eines sensorischen Schäl-Glattwalzwerkzeugs zur Herstellung präziser Zylinderbohrungen sowie einer Methode zur kraftbasierten Prozessüberwachung und einer prozessparallelen Qualitätskontrolle. Durch den Einsatz von Sensoren und die damit gewonnenen Prozessdaten lässt sich ein Zusammenhang zwischen dem Bohrungsdurchmesser sowie der Walzkraft zur resultierenden Fertigungsqualität der Bohrung herstellen. Auf Basis der ermittelten Zusammenhänge sowie durch das Vorhandensein einer Einrichthilfe lassen sich die notwendigen Zeiten zum Einrichten sowie zur Qualitätskontrolle signifikant reduzieren und ermöglichen so eine Produktivitätssteigerung.

Vorteile 

Das Projekt ermöglicht es, auf Basis der implementierten Sensoren und den prozessparallel aufgezeichneten Qualitätsmerkmalen eine Aussage über die Bohrungsqualtität zu treffen. Die Bereitstellung einer Einrichthilfe und die Kenntnis der Wirkzusammenhänge im Prozess vereinfachen die Prozesseinrichtung.  Hersteller von hochpräzisen Zylinderrohren profitieren so von einer vereinfachten Werkzeugeinrichtung und einer signifikant verkürzten Qualitätskontrolle.

Vorgehen

In der Kooperation mit der Ecoroll AG Werkzeugtechnik wird zunächst ein sensorisches Schäl-Glattwalzwerkzeug entwickelt und umgesetzt. Wesentliche Komponenten stellen die Einrichthilfe, die sensorische Walzstufe zur Walzkraftmessung und ein Sensormodul zur Erfassung eines digitalen Schattens der Innenfläche der Zylinderrohre dar. Mit dem Vorliegen des sensorischen Schäl-Glattwalzwerkzeugs erfolgt die Erprobung innerhalb realer Schäl-Glattwalzprozesse. Die während der Erprobung gewonnenen Daten werden im weiteren Projektverlauf zur Herstellung der im Prozess vorliegenden Wirkzusammenhänge verwendet. Aus diesen wird ein Algorithmus zur Qualitätskontrolle entwickelt.

Sie haben auch Interesse an einem Kooperationsprojekt?

Kontaktieren Sie Jannes Vornkahl per E-Mail an vornkahl@ifw.uni.hannover.de oder telefonisch unter +49 511 762 18296