Bionik

Werkzeugmaschinenbau nutzt Gestaltungsprinzipien der Natur

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Mobilität ist ein typisches Prinzip bei der Bearbeitung in der Natur. So zum Beispiel der Specht, der einen Baum „bearbeitet“. Mit Blick auf die Bewegungsbionik lautet die technische Interpretation: Kleine mobile Maschine (Specht) bearbeitet großes stationäres Werkstück (Baum). Angewandt auf den Maschinenbau ist das Prinzip durchaus übertragbar. Ihlenfeldt nennt eine mobile Schleifeinheit für die Walzeninstandsetzung bei der Papierherstellung – ein gemeinsames Projekt der Voith Paper Services und des Fraunhofer-IWU.

Anforderungen an mobile Maschinen

„Bei der Entwicklung von mobilen Werkzeugmaschinen wie dieser gilt es, einige Herausforderungen zu meistern“, so der Wissenschaftler: So ist eine Orientierung am Koordinatensystems des Werkstücks nötig. Das Werkstück ist bei der Definition der Bewegungsabläufe Teil der Maschinenstruktur.

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Um die Flexibilität in der Bearbeitung zu realisieren, sind außerdem hochdynamische, energieeffiziente Techniken mit niedrigen Bearbeitungskräften unabdingbar. Die Ausgangssituation für den Prozess und die Prozesstechnik ist dabei immer vergleichbar: die Bearbeitung großer Werkstücke und der regelmäßige Transport der Anlagentechnik.

Dass kleine mobile Werkzeugmaschinen somit sehr vielen Anforderungen gerecht werden müssen, liegt auf der Hand: denen an die Mobilität und denen an die Werkzeugmaschine selbst. Mit Blick auf die Mobilität bedeutet das: schnelle Inbetriebnahme am Einsatzort, Genauigkeit nach dem Umbau, beherrschbares Kollisionsrisiko, schnelle Anpassung an geänderte Aufgaben inklusive der erforderlichen Programmierung, Integrationsmöglichkeit weiterer NC-Achsen und Messsysteme und gegebenenfalls auch ein Transport mit dem Flugzeug.

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