Augmented Reality AR-Methode positioniert Spannelemente exakt

Von Daniel Vögele, Christoph Kellermeier, Josef Weinzierl und Andreas Ellermeier 5 min Lesedauer

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Der Fachkräftemangel plagt auch die Fertigungsindustrie. Automatisierung und Digitalisierung heißen die Zauberworte, um dagegen anzugehen. Dabei kann auch der Griff zur AR-Brille helfen ....

Bild 1: Lohnt sich der Einsatz von Augmented Reality (AR) in der mechanischen Fertigung? Eine Anwenderstudie der OTH Regensburg hat das jetzt in der Praxis bestätigt.(Bild:  www.fotografie.andreas-ellermeier.de)
Bild 1: Lohnt sich der Einsatz von Augmented Reality (AR) in der mechanischen Fertigung? Eine Anwenderstudie der OTH Regensburg hat das jetzt in der Praxis bestätigt.
(Bild: www.fotografie.andreas-ellermeier.de)

Im Labor Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (LFW) der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) in Regensburg wird seit etwas mehr als zwei Jahren der Einsatz von „Augmented Reality“-Brillen (AR) in der mechanischen Fertigung untersucht (Bild 1). Im Rahmen des vom BMWK geförderten ZIM-Projekts „CNC-Visual“ ist eine App für die Hololens 2 von Microsoft entwickelt worden, die die positionsgenaue Montage von Spannmitteln auf den Tischen von Bearbeitungszentren sicher und effizient machen soll.

Im Gegensatz zu einer „Virtual Reality“-Brille (VR) schaut der Mitarbeiter durch die AR-Brille hindurch. Er kann so seine Umgebung nahezu unbeeinträchtigt wahrnehmen. Zur Montage der Spannmittel wird jeder Montageschritt ins Sichtfeld des Anwenders eingeblendet (Bild 2). Sobald die Begrenzungskontur (orange Linie auf dem Werkstück) das zu positionierende Spannelement gleichmäßig einrahmt, ist die exakte Position gefunden. Zusätzlich können ergänzende Montagehinweise oder Stücklisten mit Lagerorten eingeblendet werden. Die Steuerung der App erfolgt über Gesten oder Sprache.

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Zur Zielgruppe für diese Anwendung gehören fertigende Unternehmen, die aufgrund von kleinen Losgrößen häufig umrüsten müssen und dafür keine speziellen Vorrichtungen für die positionsgenaue Fixierung der Rohteile verwenden. Ganz oft kommen dann modulare Spannsysteme auf Basis von Lochrastern oder T-Nuten zum Einsatz. Problematisch sind in diesen Fällen alle nicht eindeutig positionierbaren Spannelemente, wie etwa Spannpratzen oder auch zylindrische Erhöhungen, um Teile mit Abstand zur Tischfläche aufspannen zu können.

Die Voraussetzung für den Einsatz der Hololens-2-App ist eine CAD-Spannbaugruppe, die idealerweise bei der Bahnplanung im 3D-CAM-System erstellt wird. Hier erfolgt auch die Kollisionsüberprüfung des NC-Programms. Die Kollisionsfreiheit kann allerdings nur gewährleistet werden, wenn die reale Aufspannung mit der geplanten möglichst gut übereinstimmt. Das soll durch den Einsatz der AR-Brille geschehen. Kommen wir zu den Testbedinungen ...

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