Robotik, Montageautomation

Roboter befreit Werkzeuge von Fräsrillen

Geradlinige Schleifbearbeitung eines gefrästen Werkstücks durch einen Roboter Bild: Fraunhofer IPT
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Zur Herstellung von Umformwerkzeugen für die Automobilindustrie entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT ein automatisiertes Fertigungssystem. Damit lassen sich Werkzeuge kostengünstiger und in reproduzierbarer Qualität abziehen und strichpolieren.

Die automatisierte Anlage beseitigt durch eine geradlinige Schleifbewegung Fräsrillen, die bei der Herstellung von Umformwerkzeugen entstehen. Die ausgestellte Fertigungseinheit besteht aus einem handelsüblichen Industrieroboter und einem pneumatisch betriebenen Abziehwerkzeug, bei dem die Bearbeitungsbewegung und die auf das Werkstück einwirkenden Kräfte durch Luftdruck aufgebracht und kontrolliert werden. Die Programmierung der Bearbeitungsbahn übernimmt eine eigens entwickelte Software des Fraunhofer IPT, das so genannte „CAx-Framework“.

Bisher ließen sich das Abziehen und Strichpolieren frei geformter Werkzeugoberflächen kaum automatisieren, weil nicht nur die Werkzeugaufnehmer, sondern auch die Prozessparameter fehlten, um die handwerkliche Tätigkeit und das Erfahrungswissen des Arbeiters auf den Roboter abzubilden. Innerhalb der „Innovationsallianz Green Carbody Technologies“ (Innocat) ermittelten die Aachener Ingenieure deshalb in wissenschaftlichen Untersuchungen je nach Material und Geometrie passende Bearbeitungsmethoden und -werkzeuge. Der Vergleich der Ergebnisse einer optischen Bauteilvermessung mit den ursprünglichen Konstruktionsdaten liefert die Grundlage, um die optimale Bearbeitungsstrategie für die automatisierte Feinbearbeitung zu erstellen. Das System soll nun weiterentwickelt werden, um frei geformte Werkzeuge vollautomatisiert sowohl mit Robotern als auch in Fräsmaschinen zu bearbeiten.
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