Robots als alternatief voor conventionele bewerkingscentra?

Het Fraunhofer-Instituut voor Werktuigmachines en Umformtechnik (IWU) heeft een Applikationszentrum voor bahngeführte Roboterbearbeitung opgericht. Het doel is om robots de hoogste precisie te geven op het gebied van verspanen, verbinden en vormgeven. In vergelijking met conventionele bewerkingscentra zijn robots niet alleen goedkoper in de aanschaf, maar ook flexibel programmeerbaar in meerdere bewegingsassen.

De onderzoekers van het nieuwe Applikationszentrum hielden vandaag praktijkdemonstraties waarin innovatieve bewakingstechnieken en regelsystemen, evenals compensatiesystemen voor nauwkeurige bewerkingspaden, worden gedemonstreerd. Deze ontwikkelingen positioneren de robotica steeds meer als een kostenefficiënt alternatief voor dure bewerkingscentra.

De integratie van nieuwe gereedschappen, met name persgereedschappen, vereist vaak uitgebreid slijpen en aanpassen om de vereiste maatnauwkeurigheid te bereiken. Het Fraunhofer IWU heeft een compensatie-eenheid ontwikkeld die robots in staat stelt om vrij gevormde oppervlakken nauwkeurig te bewerken. Dit leidt tot een gedeeltelijke ontlasting bij het tijdrovende werk van gereedschapsmakers, wat op zijn beurt tijds- en kostenbesparingen met zich meebrengt. De compensatie-eenheid zorgt voor een constante aandrukkracht en materiaalverwijdering tijdens het slijpen, waardoor onnauwkeurigheden van het robotpad worden gecompenseerd.

Walsen

De robottechnologie zorgt er voort om een paar walsen in meerdere runs afwisselend in beide richtingen te leiden. Door geleidelijke toevoeging aan het werkstuk kan bijvoorbeeld een flens in de gewenste vorm worden gebracht. Geometrieafwijkingen worden na elke beweging vastgelegd en kunnen onmiddellijk worden gecompenseerd door een analyse van de meetgegevens. Deze proactieve benadering maakt correctie mogelijk van technologie-gerelateerde veerkracht van het materiaal en zorgt voor een flexibele opspanning van het te vervormen onderdeel. Procesbegeleidende gegevensregistratie en door kunstmatige intelligentie ondersteunde gegevensanalyse spelen een cruciale rol om in te spelen op schommelende materiaaleigenschappen en vooruit te kijken naar geometrieafwijkingen. Tegelijkertijd worden kwaliteitscontrole en -documentatie een integraal onderdeel van het productieproces.

Traditioneel zijn robotsystemen vanwege hun lagere nauwkeurigheid niet geschikt voor hoogprecies laserscannerslassen. Het Fraunhofer IWU overwint deze uitdaging met volgsystemen voor laserscanner-optieken. Door de nauwkeurige afstemming van twaalf robotassen en twee scannerassen wordt de beweging van de laserstraal constant en zeer nauwkeurig gehouden op het laspad. Hierdoor kan het lassen van complexe 3D-geometrieën worden uitgevoerd, waarbij een robot het laserscannerwerktuig en een tweede robot het te lassen werkstuk geleidt.