Fraunhofer zeigt smartTOOL-Werkzeughalter der nächsten Generation

Was macht den Werkzeughalter smartTOOL so besonders?

Werkzeughalter gelten traditionell als stille Helfer im Zerspanungsprozess. Mit dem smartTOOL wird daraus jedoch ein aktiver Sensorträger. Direkt an der Wirkstelle erfasst er Schwingungen, Prozesskräfte und Temperaturen – Daten, die unmittelbar Aufschluss über Werkzeugzustand, Prozessstabilität und Bauteilqualität geben.

Das Besondere: Alle Messwerte werden kabellos übertragen, in Echtzeit analysiert und stehen für Prozessoptimierung und Qualitätssicherung zur Verfügung. So wird ein unscheinbares Maschinenelement zum Herzstück einer intelligenten Fertigung.

Welche Verbesserungen bringt die neue Generation?

Mithilfe der umfangreichen Erfahrungswerte aus dem Einsatz in vielen Zerspanungsanwendungen, wurde die zweite Generation des smartTOOL in vielen Aspekten optimiert:

• Kompakteres Design: 25 % weniger Bauraum, kombinierbar mit fast jeder Spannfuttergeometrie
• Leistungsstärkere Elektronik: verbesserte Signalverarbeitung und höhere Abtastraten
• Neue Antennentechnik: gesteigerte Datenübertragungsraten für stabilen Livebetrieb
• Höhere Sensitivität: präzise Erfassung auch hochfrequenter Vibrationen bis 10 kHz

Damit kann smartTOOL Prozesskräfte und Schwingungen jeder Schneide erfassen – ein Meilenstein für Transparenz und Sicherheit in der Zerspanung, heißt es seitens Fraunhofer.

Einsatz direkt an der Wirkstelle

Viele bewährte Eigenschaften des Vorgängermodells übernimmt auch die neue Generation. 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.

Wie fügt sich smartTOOL in digitale Fertigungskonzepte ein?

Die Weiterentwicklung beschränkt sich nicht auf den Werkzeughalter selbst. smartTOOL ist vollständig kompatibel mit der Fraunhofer-Lösung ECC4P (Edge Cloud Continuum for Production). Dieses System verbindet smarte Werkzeuge mit einer KI-basierten Produktionssteuerung. Die Daten bleiben dabei in einer sicheren Edge-Cloud-Architektur – ein entscheidender Vorteil für mittelständische Betriebe, die Transparenz wünschen, ohne die Hoheit über ihre Fertigungsdaten aus der Hand zu geben.

In Kombination mit weiteren Fraunhofer-Lösungen wie smartGRIND (Schleifen) und smartNOTCH (Umformen) wird daraus ein umfassendes, vernetztes Monitoring-System für die Produktion. Das neue smartTOOL feiert auf dem Gemeinschaftsstand des Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies (CCIT) Messepremiere.

CCIT auf der EMO in Hannover: Halle 6, Stand B18

bearbeitet von: Annika Ostermeier