Bei der CFK-Bearbeitung können Roboter punkten

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Schages GmbH & Co.KG

CMS Automatisme

Mikron Switzerland AG, Division Tool

KraussMaffei Technologies GmbH

Zum anderen integrieren renommierte CAD/CAM-Softwarehersteller die Roboterkinematiken und den Postprozessor in ihre Systeme. Beides sind begrüßenswerte Tendenzen, weil viele Kunden wegen der gewohnten CNC-Programmierung immer noch der Bearbeitung mit Industrierobotern und deren Programmierung kritisch gegenüberstehen.

Präzision bei der Fräsbearbeitung von FVK-Bauteilen hängt von der Steifigkeit des Manipulators ab

Ein weiterer entscheidender Faktor für die Präzision bei der Fräsbearbeitung von FVK-Bauteilen liegt in der Steifigkeit des Manipulators – zusätzlich zu dessen theoretischer Genauigkeit. Seit dem Jahr 2008 finden daher im Kompetenzzentrum von Krauss-Maffei mit großem Erfolg Versuchsprojekte für OEM-Unternehmen und Zulieferer statt.

Die Erfahrung von Krauss-Maffei basiert inzwischen auf mehreren Hundert Bauteilen, die mit verschiedensten Roboterkinematiken bearbeitet wurden – aber auch mit CNC-Portalfräsmaschinen, die im Technikum üblicherweise dem Werkzeugbau zur Verfügung stehen.

Die Ergebnisse zeigen, dass nicht jede Roboterkinematik den hohen Steifigkeitsansprüchen genügt. Beim Roboterengineering besteht vielmehr die primäre Aufgabe bei der Konzeption eines Fräsroboters für die Serienfertigung darin, die passende Kinematik für die Anforderung der jeweiligen Anwendung auszuwählen.

So ermöglicht eine serielle Sechs-Achs-Kinematik zwar größtmögliche Freiheitsgrade, doch oft nicht die nötige Steifigkeit, um die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit zu erzielen. Im Gegensatz dazu haben Parallelachskinematiken, wie sie beispielsweise bei Hexapoden zur Anwendung kommen, eine sehr gute Steifigkeit. Ihnen mangelt es jedoch oftmals an der nötigen Flexibilität, wie der klassischen CNC-Portalfräse.

Guter Kompromiss ist der Verbund aus Seriell- und Parallelarmkinematik

Einen guten Kompromiss bietet daher die Kombination von Seriell- und Parallelarm-Kinematik. Sie gibt dem Manipulator mehr Steifigkeit, ohne dass große Einbußen bezüglich der Flexibilität in Kauf genommen werden müssen. Diese Kinematikkombination überzeugt zudem durch eine deutlich höhere Dynamik bei großer positioneller Umorientierung des Fräswerkzeuges im Vergleich zu den Versuchen auf einer CNC-Portalfräsmaschine.

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