Bearbeiten mit Robotern

günstiger, flexibler und einfach - der Bearbeitungsroboter als sinnvolle Ergänzung zur Werkzeugmaschine

Der Einsatz von Bearbeitungsrobotern zur spanenden Bearbeitung großvolumiger Strukturen stellt eine attraktive und sinnvolle Alternative zu Werkzeugmaschinen dar. Dort, wo der Roboter ausreichende Genauigkeit und genügende Struktursteifigkeit aufweisen kann, führt dessen Einsatz bereits zu

  • Reduzierung der Kosten und des Energiebedarfes,
  • Erhöhung der Flexibilität sowie Anlagenintegrität bei gleichbleibendem Arbeitsraum,
  • Erhöhung der Produktivität und bessere Auslastung der Werkzeugmaschinen mit "anspruchsvollen" Aufgaben und
  • Erleichterung der Belastung für das Personal durch Mensch-Maschinen-Kooperation.

Wie bereits erwähnt, sind die Nachteile der geringen Genauigkeit und Steifigkeit die größten Hemmnisse bei der Verwendung von Robotern zur spanenden Bearbeitung.



Ziele

Das Ziel der Forschung am ISW ist die Entwicklung von konstruktiven, messtechnischen und informations-technischen Grundlagen für die Bereitstellung einer neuen Generation von effizienten Bearbeitungs-robotern mit neuartigen Konzepten für die dynamische Werkzeugstabilisierung und Systemversteifung.

Dadurch soll eine entscheidende Verbesserung der Bearbeitungsqualität bei gleichzeitiger Reduzierung des Energie- und Investitionsaufwandes sowie einer damit verbundenen Steigerung der Prozesseffizienz erreicht werden.



Forschungsbereiche

  • Analyse des lastspezifischen dynamischen Systemverhaltens
  • Beschreibung der starken Posenabhängigkeit
  • Anpassung der CNC-Algorithmen über KUKA.CNC
  • Generierung von optimierten Bahnen für Bearbeitungsroboter
  • Konstruktion und Auslegung von geeigneten Konzepten zur passiven und aktiven Schwingungsdämpfung.
  • Modellierung und Simulation des prozessbedingten kinematischen und dynamischen Strukturverhaltens, insbesondere des Mehrkörpersystems
  • Einsatz abtriebsseitiger Sensorik zur Minimierung dynamischer Instabilitäten
  • Bearbeitungsroboter mit selbstadaptierendem Systemverhalten anstelle von Portalfräsmaschinen
  • Onlinekalibration zur Verbesserung der Genauigkeit