Roboterzerspanung

Industrieroboter bieten als Führungskinematik für Zerspanaufgaben ein enormes Potenzial. Vertikal-Knickarmroboter mit bis zu sechs Achsen haben im Vergleich zu Werkzeugmaschinen ein besseres Arbeits- zu Bauraum-Verhältnis und geringere Investitionskosten. Die hohe Flexibilität der Roboterkinematik und die Möglichkeit der Verfahrensintegration (z.B. Bearbeitung, Handling, Montage) erlauben die Bearbeitung komplexer Werkstückgeometrien ohne Umspannen und senken die Zerspanungkosten.

Um den zunehmenden Einsatz von Industrierobotern im zerspanenden Gewerbe voranzutreiben, untersuchen wir den robotergestützten Zerspanprozess. Unser Ziel ist das Schwingungs- und Abdrängungsverhalten von Robotern zu verbessern und damit die Bearbeitungsqualität und -genauigkeit zu steigern.
 

Bericht aus der Praxis – Optimierung des robotergestützten Zerspanprozess

Im Zerspanprozess können dynamische Störungen in Form unterschiedlicher Schwingungsphänomene auftreten, insbesondere bei Fräsrobotern, die aufgrund ihrer geringen Struktur-, Antriebs- und Lagersteifigkeiten eine höhere Schwingungsanfälligkeit aufweisen. In einem Industrieprojekt wurde der Einfluss unterschiedlicher Zerspan- und Prozessparameter auf das dynamische Verhalten von Robotern bei Fräsoperationen mit Schaftfräsern untersucht. Auf Basis der Ergebnisse wurden Empfehlungen für geeignete Zerspanwerkzeuge und Schnittparameter abgeleitet.
 

Bericht aus der Praxis - Industrielle Demontage von Batteriemodulen und E-Motoren

Im Verbundprojekt »DeMoBat« wurde am Fraunhofer IPA eine Roboterzelle zur automatisierten Demontage von Batteriemodulen aus Batteriesystemen aufgebaut und die Machbarkeit einer industriellen Demontage unter wirtschaftlichen und regulatorischen Rahmenbedingungen nachgewiesen. Zerteilende und spanende Verfahren zum robotergestützten Trennen von Schraub- und Steckerverbindungen sowie Kabeln sind wichtige Bausteine für die vollautomatisierte Demontage von Batteriesystemen. Im Rahmen des Projekts wurden entsprechende Werkzeuge und Prozesse entwickelt und validiert.
 

Bericht aus der Praxis – Roboterbasiertes Bohren und Nieten

In der Luftfahrt und Automotive Branche sind Bohren und Nieten zentrale Prozessschritte. Besonders in der Luftfahrt gelten hohe Anforderungen an Bearbeitungsqualität, Senktiefe und Orthogonalität der Bohrlöcher. Im Projekt »RDR« wurde zusammen mit der Firma Lübbering ein roboterbasierter  Bohr- und Niet-Endeffektor entwickelt, der hohe Genauigkeitsanforderungen der Luftfahrtbranche erfüllt und verschiedene Materialien wie Aluminium, Titan, Kohlefaserverbundkunststoffe und Stacks bearbeitet.