Hochproduktive Roboterkooperation zur spanenden Vorbearbeitung von Großbauteilen

 



ein Projekt des:


 
 

Motivation

Die Bearbeitung mittlerer bis großer Werkstücke erfolgt derzeit ausschließlich auf (Groß-)Werkzeugmaschinen (WZM). Deren Anschaffung ist mit hohen Investitionskosten, langen Lieferzeiten und großen Aufstellflächen verbunden. Dem WZM-Ansatz gegenüber steht die Möglichkeit einer spanenden Bearbeitung mit Standard-Industrierobotern, die Vorteile in Flexibilität, Aufstellfläche und Anschaffungspreis bieten. Allerdings erfüllen Roboter Anforderungen hinsichtlich statischer und dynamischer Steifigkeiten nicht, was vorwiegend bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien wie z.B. Stahl und Edelstahl einen Einsatz bisher unmöglich macht.
In der Branche der Metallerzeugung und –bearbeitung, welche heutzutage hauptsächlich von kleinen und mittelständischen Unternehmen geprägt ist, liegen abgewandelte Anforderungen vor. Standard-Industrieroboter reichen hinsichtlich Produktivität an die bisherige WZM-Prozesszeit nicht heran, ein Ansatz stellt jedoch die simultane Bearbeitung mit mehreren Robotern dar.

 

 
 

Zielsetzung

Ziel des Forschungsprojektes „HORuS“ ist eine Lösung zur wirtschaftlichen spanenden Bearbeitung mittelgroßer und großer Werkstücke durch kooperierende Roboter. Dabei werden zunächst Untersuchungen des statischen und dynamischen Verhaltens in Abhängigkeit der Roboterpose vorgenommen. Die daraus resultierenden Stabilitätskarten dienen zur Ermittlung der Grenzen der Bearbeitungsfähigkeit. Bei der Bahnplanung des Roboters wird eine durchgängige CAD-CAM-RC-Prozesskette zur Verteilung großvolumiger Bearbeitungsfeatures auf mehrere Roboter verwendet, bei der eine optimale und kollisionsfreie Zuordnung zwischen Feature und Roboter ermittelt wird.

 

 
 

Vorgehensweise der ersten Projektphase

Das Ziel der ersten Projektphase ist die Untersuchung und Ermittlung statischer und dynamischer Eigenschaften eines Industrieroboters. Diese dienen als Grundlage für die Ermittlung von sog. Stabilitätskarten zur Erfassung der Prozessfähigkeit eines Industrieroboters für die spanende Fertigung. Das ermittelte Prozesswissen wird als Wissensdatenbank abgelegt und in eine ganzheitliche CAD/CAM-RC Prozesskette integriert.

 

 
 

Kontakt

Ansprechpartner:
Lars Lienenlüke, M.Sc.
Tel.: +49 241 80-27457
E-Mail: L.Lienenlueke@wzl.rwth-aachen.de