Investigaciones sobre el potencial de 5G para la detección de desgaste en procesos industriales de bruñido de rodillos
Autores: Kosel, Maximilian; Schippers, Tobias; Abdul, Aziz; Ishii, Kristina; Mainczyk, Jacek; Mansel, Jürgen; Milnikel, Kai; Nurkan, Bünyamin; Löschner, Ralf; Haefner, Konstantin; Zontar, Daniel; Brecher, Christian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Investigaciones sobre el potencial de 5G para la detección de desgaste en procesos industriales de bruñido de rodillos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Pulido por rodillo
Procesos de acabado superficial
Comportamiento del desgaste
Desgaste de la herramienta
Herramienta inteligente de pulido por rodillo
Comunicación 5G
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
El bruñido por rodillo representa una alternativa económica a los procesos convencionales de acabado de superficies, como el torneado fino o el bruñido. A diferencia de los mecanismos de desgaste conocidos de los procesos de formación de virutas, el comportamiento del desgaste en el bruñido por rodillo se basa fuertemente en la experiencia de los operadores de la máquina. La naturaleza del proceso de acabado hace que el bruñido por rodillo sea muy sensible a los defectos de la superficie, ya que a menudo no es posible retrabajar el último paso en una cadena de procesos. En el trabajo actual, se presenta un prototipo de una herramienta inteligente de bruñido por rodillo con comunicación 5G, que sirve como una herramienta de monitoreo en línea para detectar el desgaste de la herramienta. Se sugiere una métrica adecuada para monitorear el desgaste de la herramienta del rodillo de fabricación, y se evalúan las potencialidades de la comunicación 5G para el caso de uso descrito. Basándose en la relación señal-ruido de la fuerza del proceso, se encuentra una métrica que distingue los rodillos nuevos de los rodillos desgastados con defectos muy pequeños en la escala de micrómetros. Utilizando el enfoque presentado, fue posible distinguir la relación señal-ruido de un rodillo con marcas de desgaste muy pequeñas en un 3.8% en promedio. En el caso de marcas de desgaste más fuertes, del orden de 20 um, la diferencia aumentó hasta un 15.6%.
Descripción
El bruñido por rodillo representa una alternativa económica a los procesos convencionales de acabado de superficies, como el torneado fino o el bruñido. A diferencia de los mecanismos de desgaste conocidos de los procesos de formación de virutas, el comportamiento del desgaste en el bruñido por rodillo se basa fuertemente en la experiencia de los operadores de la máquina. La naturaleza del proceso de acabado hace que el bruñido por rodillo sea muy sensible a los defectos de la superficie, ya que a menudo no es posible retrabajar el último paso en una cadena de procesos. En el trabajo actual, se presenta un prototipo de una herramienta inteligente de bruñido por rodillo con comunicación 5G, que sirve como una herramienta de monitoreo en línea para detectar el desgaste de la herramienta. Se sugiere una métrica adecuada para monitorear el desgaste de la herramienta del rodillo de fabricación, y se evalúan las potencialidades de la comunicación 5G para el caso de uso descrito. Basándose en la relación señal-ruido de la fuerza del proceso, se encuentra una métrica que distingue los rodillos nuevos de los rodillos desgastados con defectos muy pequeños en la escala de micrómetros. Utilizando el enfoque presentado, fue posible distinguir la relación señal-ruido de un rodillo con marcas de desgaste muy pequeñas en un 3.8% en promedio. En el caso de marcas de desgaste más fuertes, del orden de 20 um, la diferencia aumentó hasta un 15.6%.