Roboterbasierte spanende Bearbeitung
Dynamikmodellierung für modellbasierte Vorsteuerungen
Zum Thema der roboterbasierten spanenden Bearbeitung wird am WZL der RWTH Aachen bereits seit mehreren Jahren geforscht. Ein großer Arbeitsraum, hohe Flexibilität und deutlich geringere Investitionskosten sind entscheidende Vorteile von Industrierobotern (IR), so dass sich in den letzten Jahren immer mehr Anwendungsszenarien in der Industrie entwickelt haben. Da IR nun auch mit numerischen Steuerungen gesteuert und über Standard-G-Code programmiert werden können, sind die Nachteile einer nicht konsistenten CAD-CAM-NC-Toolchain kein Hemmnis mehr. Der entscheidende Nachteil von IR gegenüber Werkzeugmaschinen ist jedoch nach wie vor die lageabhängige und vergleichsweise geringe Steifigkeit. Der hier gezeigte Demonstrator wurde am WZL der RWTH Aachen in Betrieb genommen, um Regelungsverfahren zur Abdrängungskompensation zu entwickeln. Der Roboter Mabi MAX100 der Mabi Robotic AG ist in jeder Achse mit einem direkten Drehgeber ausgestattet und wird von der numerischen Steuerung Sinumerik 840D sl der Siemens AG gesteuert. Aktueller Forschungsschwerpunkt ist die Dynamikmodellierung des Roboters für die modellbasierte Vorwärtsregelung, um eine Vorhersage des dynamischen Verhaltens während des Prozesses und damit eine Optimierung der Bearbeitungsgenauigkeit zu ermöglichen. Besonderes Augenmerk wird auf die Identifikation von Trägheitsparametern wie Massen, Schwerpunktkoordinaten und die Einträge der Trägheitstensoren gelegt.