Intelligent workpiece carrier with inertial sensors for monitoring and optimizing manufacturing processes

Abstract
In diesem Artikel berichten wir über ein System zur sensorischen Erfassung von Prozessparametern am Werkstück am Beispiel des Umformverfahrens Profilquerwalzen. Hierzu werden Daten wie Werkstückdrehzahl und -position sowie die Axialbewegung des Werkstücks mit Inertialsensoren erfasst. Es wurde ein intelligenter Werkstückträger entwickelt und mit mikromechanischen Sensoren ausgestattet. Ein Mikrocontroller wird verwendet, um die Sensordaten zu verarbeiten und via Funkschnittstelle an einen Rechner oder Laptop zu senden. Das System wird über eine wiederaufladbare Batteriemit der nötigen Energie versorgt. Zusätzlich zu den Beschleunigungs- und Drehgeschwindigkeitsdaten wird die Temperatur des Werkstücks während des Umformvorgangs erfasst.

 

This article reports on a system for the sensorial recording of process parameters on a workpiece by the example of the forming process of profile cross rolling. For this purpose, data such as workpiece speed and position as well as the axial movement of the workpiece are recorded with inertial sensors. An intelligent workpiece carrier was developed and equipped with micromechanical sensors. A microcontroller is used to process the sensor data and send it wirelessly to a computer or laptop. The system is powered by a rechargeable battery. In addition to the acceleration and rotation speed data, the temperature of the workpiece is recorded during the forming process.