Mit dem Roboter schnell zum CFK-Gelege

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Zum Schutz des wertvollen Know-hows sind sie gegen unbefugte Nutzung auf anderen Maschinen und gegen Re-Engineeringversuche abgesichert. Auf die gleiche Weise hat auch der Maschinenhersteller sein schützenswertes Spezialwissen in die Steuerungsapplikation integriert. Zum Beispiel ist die Behandlung der Sensorsignale in geschützte Programmteile und Zyklen ausgelagert.

Ihre Energie zapfen die fahrbaren Roboter aus unter dem Gleisbett befindlichen Kontaktschienen. Mit Kopfsteuerung und Leitrechner kommunizieren sie über zwei redundante, industrielle Wireless-LAN-Systeme von Siemens. Für diese Aufgabe liegen Leckwellenleiter entlang der Verfahrschienen. Auf diesem Wege erhalten die Roboter ihre NC-Programme und Arbeitsaufträge. Auch die sicherheitsgerichtete Kommunikation mit der Gesamtanlage und die Qualitätsdatenerfassung nutzen die I-WLAN-Systeme.

Die Roboter kommen darum komplett ohne Schleppketten aus und können sich frei auf der Anlage bewegen. In einer bezüglich der Anlage erhöht aufgestellten Warte verrichtet der Leitrechner seine Aufgaben. Von hier aus werden die Roboter mit den Teileprogrammen versorgt, ihre Aufgaben verteilt sowie ihre Betriebszustände überwacht und mögliche Kollisionsgefahren erkannt. Per Handbedienterminal HT8 lassen sie sich aber bei Bedarf auch direkt bedienen, einrichten oder warten – dann aber nur bei zur Sicherheit reduzierter Geschwindigkeit.

Alternatives System zur Gantry- und Portalanlage

Außerdem liegen hier am Leitrechner auch die Schwerpunkte der Arbeit am ganzen System verankert: Zum Beispiel entwickelt man am ZLP ein Verfahren dazu, wie ein von einem Flugzeughersteller vorgegebener Ablegeplan für ein Bauteil am einfachsten in eine zeitoptimierte Aufgabenverteilung für die Roboter umgesetzt werden kann.

Ein weiteres Aufgabengebiet der ZLP-Spezialisten ist das sogenannte „Imperfection Management“ für das Grofi-System. Das Imperfection Management stellt programmgesteuert sicher, dass sich die unvermeidlichen minimalen Ungenauigkeiten beim Tape- und Fiberplacement nicht lokal häufen können. Grundlegend dabei ist immer, dass die Bahnführung präzise erfolgt, die die CNC auch mit der Robotermechanik erreicht. Um das zu schaffen, nutzt man sehr präzise arbeitende Positionserfassungssysteme (Multilateration), Vibrationsdetektoren und die volumetrische Kompensation der Maschinenfehler sowie eine optische Sensorik zur Qualitätssicherung. Diese in die CNC integrierten Funktionen machen aus den Robotern der Grofi-Anlage eine flexibel einsetzbare, leistungsfähige Alternative zu Gantry- und Portalmaschinen, um verschiedenste CFK-Bauteile herzustellen.

Mit Grofi werden im Industriemaßstab alle Skalierungsfragen aufgearbeitet

Frank Felix Kruse, der Leiter des ZLP erklärt, dass mit Grofi und anderen Anlagen im Industriemaßstab alle Skalierungsfragen aufgearbeitet werden, die zwischen Entwicklungslabor und industrieller Serienfertigung auftreten können. Dazu gehören insbesondere Fragen der Arbeitsvorbereitung, der Prozessintegration, der Qualitätssicherung und -verfolgung. Siemens ist dabei der Automatisierungspartner, der die Voraussetzungen auf der Steuerungs- und Kommunikationsebene schafft und dessen Lösungen hoch akzeptiert sind. So stellt das ZLP der Industrie einsatzbereite Produktionsverfahren zur Verfügung, die für einen deutlichen Wettbewerbsvorteil sorgen können.

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