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HANNOVER MESSE 2019, 01. - 05. April
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Industrie 4.0

Fraunhofer - Mobiler Roboter mit hoher Absolutgenauigkeit

Aufgrund stetig steigender Produktionsraten treibt der Flugzeugbau den Ersatz von teuren Portalanlagen durch flexible, kostengünstige und platzsparende Roboter voran.

05.04.2018
Fraunhofer_IFAM_Stade_Mobiler_ Bearbeitungsroboter_PS_2_Anlage
Mobiler Roboter mit hoher Absolutgenauigkeit aus dem Forschungsprojekt ProsihP II (gefördert vom Land Niedersachsen)

Welches Problem löst das Produkt?

Aufgrund stetig steigender Produktionsraten treibt der Flugzeugbau den Ersatz von teuren Portalanlagen durch flexible, kostengünstige und platzsparende Roboter voran. Für das Fräsen von Großbauteilen wie Rumpf- oder Flügelschalen, die wenig maßhaltig sind, jedoch hohe Bearbeitungsgenauigkeiten erfordern, wurde deshalb ein System entwickelt, mit dem Standard-Industrieroboter zu mobilen CNC-Fräsrobotern aufgerüstet werden können. In der Großstrukturbearbeitung können so drei mobile Roboter wegen ihrer erheblich gesteigerten Absolutgenauigkeit eine Portalanlage flächen- und investitionsneutral ersetzen. Daraus ergibt sich ein Produktivitätsgewinn von über 40 %. Ein weiterer Vorteil der mobilen Roboter ist nach Endeffektorwechsel der Einsatz andernorts für andere Aufgaben.

Was ist das Neue/Innovative daran?

Der modulare Aufbau und die Systemintegration von Technologien zur Genauigkeitssteigerung:

o Direktes Messsystem an jeder Roboterachse

o Optimierte, lückenlose Absolutkalibration

o Optimierte Reglerstruktur / Reibkompensation

o Echtzeit-Regelung mit externer Sensorik

o Einfache Bedienung durch G-Code-Programmierung

o Integrierte Staubabsaugung

o Mobil auf hochsteifer, fahrbarer Plattform (AGV), Dreibeindesign

Verfügt das Produkt über ein Alleinstellungsmerkmal? Wenn ja, welches?

Modular aufgebaute Kombination von CNC-gesteuertem Industrieroboter mit gesteigerter Absolutgenauigkeit und hochsteifem AGV, welches Einbußen in der Präzision extrem gering hält. Die Genauigkeitsanforderung der Bauteilbearbeitung in der Luftfahrt von ± 0,2 mm wird auch bei Wiederaufnahme des Fräsprozesses nach Standortwechsel am 20 m langen Bauteil sicher erfüllt. Er ist weltweit der einzige mobile Bearbeitungsindustrieroboter, der die Genauigkeitsanforderungen der Luftfahrt erfüllt.

Was ist der Hauptvorteil des Produkts für Kunden?

In der Großstrukturbearbeitung können drei mobile Roboter wegen ihrer erheblich gesteigerten Absolutgenauigkeit eine Portalanlage flächen- und investitionsneutral ersetzen. Die Flexibilität der Anlage ermöglicht es darüber hinaus, Großbauteile an verschiedenen Stellen in der Fertigungshalle zu bearbeiten. Sie ist nicht an ein Spannfeld bzw. eine Fertigungsstation gebunden. Ein weiterer Vorteil der mobilen Roboter ist nach Endeffektorwechsel der Einsatz andernorts für andere Aufgaben.

Lassen sich die Vorteile in Zahlen ausdrücken (bspw. 30 % schnellere Prozesse)?

Es ergibt sich ein Produktivitätsgewinn von über 40 %.

Welchen Beitrag leistet das Produkt für integrierte Prozesse bzw. Industrie 4.0?

Mobile Roboter mit hoher Absolutgenauigkeit sind unverzichtbare Bausteine einer wandlungsfähigen Produktion für Großstrukturen, bei der sich Produktionssysteme quasi von selbst der aktuellen Auftragslage anpassen und hinreichende Flexibilität für die Herstellung zukünftiger Produktgenerationen bieten. Die Verwirklichung dieser Vision setzt eine durchgängig digitalisierte Produktionsumgebung nach Industrie 4.0 Leitbild voraus.

Inwiefern spiegelt das Produkt den Gedanken der Vernetzung (von Mitarbeitern, Geschäftspartnern oder Prozessen) wider?

Mobile Roboter mit hoher Absolutgenauigkeit fügen sich in das Konzept einer digitalen Fabrik ein, in der ein elektronischer Datenaustausch sowohl horizontal entlang der innerbetrieblichen Prozesskette als auch vertikal mit vor- und nachgelagerten Betrieben (z. B. Zulieferern) stattfindet. Zukünftige Aufgaben liegen in der Entwicklung geeigneter Strategien und Sensorik für eine absolut sichere Mensch-Roboter-Kollaboration, wie sie heute ansatzweise mit den wesentlich kleineren und schwächeren Leichtbaurobotern möglich ist.

Fraunhofer-Institut IFAM auf der HANNOVER MESSE

Auf der HANNOVER MESSE 2018 konnten Sie Fraunhofer-Institut IFAM direkt vor Ort erleben und sich die neuesten Produkte und Services live präsentieren lassen. mehr

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