HoRuS²

 

Modellgestützte Planungsassistenz zur Steigerung der Prozessgenauigkeit bei der roboterbasierten, spanenden Vorbearbeitung von Großbauteilen

© Peter Winandy  

Motivation

Die Prozessfähigkeit eines Industrieroboters für spanende Bearbeitung ist im Vorgänger-Projekt HORuS mit sogenannten Stabilitätskarten untersucht und qualifiziert worden. Im Vergleich zu konventionellen Werkzeugmaschinen (WZM) weisen Industrieroboter systemtechnisch geringere Absolutgenauigkeiten auf. Außerdem sind statische und dynamische Eigenschaften von seriellen Robotersystemen insbesondere bei kraftinduzierten Prozessen nicht mit WZM vergleichbar. Untersuchungen in HORuS zeigten, dass die roboterbasierte Vorbearbeitung bei geeigneten Prozessparametern möglich ist. Ein Ansatz zur Steigerung der Prozessgenauigkeit bei der roboterbasierten, spanenden Vorbearbeitung von Großbauteilen ist die Entwicklung und Konzeptionierung einer modellgestützten CAM-Planungsassistenz.

 

Zielsetzung

Ziel des Forschungsprojektes ist es kleinen und mittelständischen Unternehmen den Zugang zu innovativen, alternativen Bearbeitungsmöglichkeiten mit Industrierobotern zu ermöglichen. Dazu gehört die Entwicklung neuer Methoden und Strategien zur Steigerung der Prozessfähigkeit an einem bereits vorhandenen prototypischen Demonstrator, der eine optimale Basis bietet. Fokus liegt in der Entwicklung von integrativen CAM-Planungsmodulen, die den Prozessplanungsprozess positiv unterstützen. Mit Hilfe des zur Verfügung stehenden Demonstrators werden die entwickelten Ansätze zur Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit eines Industrieroboters umfangreich validiert und applikations- und industrienah getestet. Der Demonstrator soll so den beteiligten Forschungsstellen und Unternehmen ermöglichen, die gewonnenen Erkenntnisse praktisch umzusetzen.

 

Vorgehensweise der ersten Projektphase

Die Werkstückvermessung kleiner Stückzahlen erfolgt bei Werkzeugmaschinen häufig manuell mit einem taktilen Messtaster, der, wie ein Werkzeug, in die Bearbeitungsspindel eingespannt wird. In der ersten Projektphase wird untersucht, ob eine präzise Bauteilvermessung nach diesem Verfahren mit Industrierobotern aufgrund ihrer geringeren Absolutgenauigkeit aber hohen Wiederholgenauigkeit sinnvoll einsetzbar ist. Dazu wird eine Methode entwickelt, um mit einem robotergeführten Messtaster die Nullpunkt- und Orientierungsbestimmung von Werkstücken zu berechnen.