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GRINDBOT: Robotiklösung für die präzise Schleifbearbeitung komplexer Metallbauteile

Highlights

  • Optimized waterjet cutting process
  • Calculation of waterjet deformation
  • PLM system integrated CAM module

Benefits

  • Reduction of non-productive times by 70%
  • Reduction of costs for hard-to-machine materials by up to 50%
  • Increased efficiency by providing a flexible manufacturing solution
  • Reduction of used resources by efficient process with reduced reject rate

Förderprogramm

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird im Rahmen des Eurostars Förderprogramms von der deutschen Förderstelle (Förderkennzeichen E!115077 GRINDBOT) gefördert und vom Projektträger Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor

https://www.eurekanetwork.org/eurostars-select-country/

Übersicht

Bei der Herstellung von Metallteilen für so unterschiedliche Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Windkraft, Nuklearindustrie, Automobilbau und Marine ist es erforderlich, bestimmte Oberflächen komplexer Teile zu schleifen, d. h. Teile, die starke Krümmungen, große Mengen an abzutragendem Material oder strenge Anforderungen an die Geometrietoleranz aufweisen. Es gibt eine große Marktchance für ein System, das eine robotergestützte Schleiflösung herstellen kann, indem es die derzeitigen begrenzenden Faktoren angeht.

Teile aus Operationen wie Gießen, Schweißen oder additiver Fertigung werden regelmäßig mit Schleifwerkzeugen geschliffen, um Unregelmäßigkeiten zu beseitigen, gleichmäßige Oberflächen zu schaffen oder sie in die endgültigen Toleranzen zu bringen. Dies wurde bisher manuell von geschulten Bedienern mit manuellen Werkzeugen durchgeführt, aber es ist ein langwieriger und körperlich anstrengender Vorgang, der zu Ermüdung und Frustration führt. Roboter haben viele Schleifarbeiten an einfachen Teilen übernommen, aber Roboter sind noch nicht in der Lage, komplexe Teile mit starken Krümmungen erfolgreich zu schleifen, bei denen das Werkzeug teilweise den Kontakt mit der Oberfläche verliert oder eine längere Schleifzeit den Werkzeugverschleiß zu einem erheblichen Problem macht. Das Ziel des GRINDBOT-Projekts ist die Entwicklung einer robotergestützten Lösung für das Schleifen komplexer Metallteile, die Folgendes umfasst:

Highlights

  • Optimized waterjet cutting process
  • Calculation of waterjet deformation
  • PLM system integrated CAM module

Benefits

  • Reduction of non-productive times by 70%
  • Reduction of costs for hard-to-machine materials by up to 50%
  • Increased efficiency by providing a flexible manufacturing solution
  • Reduction of used resources by efficient process with reduced reject rate

1) Ein Robotersystem, das einen vollständig kontrollierten Schleifprozess in Bezug auf den Materialabtrag und die Überprüfung der endgültigen Werkstückdicke für die Null-Fehler-Fertigung durchführt.

2) Eine Schleifprozess-Simulationssoftware mit automatischer Trajektoriengenerierung und -optimierung zur Minimierung der Einrichtzeit und Maximierung der Roboterleistung.

Project Timeline

Project Start - Mai 2021

Project End -April 2024

Partners

The project is being conducted together with the following partners:

Das ModuleWorks GmbH bringt die notwendigen Bahnalgorithmen sowie die Echtzeitanpassung der Werkzeugführung ins Projekt. Die ModuleWorks GmbH konnte bereits im Projekt „ArGrind“ wichtige Vorarbeiten zur Automatisierung der Schleifbearbeitung mittels Schleifbandes umsetzen, die in diesem Projekt weiterentwickelt werden

moduleworks

Die Aldakin Automation S.L. bringt das notwendige technologische KnowHow ins Projekt und stellt für die Validierung der Ergebnisse ihre Produktionsumgebung sowie den Roboterprototypen bereit. Durch Aldakin wird eine endkundenorientierte Projektbearbeitung garantiert.

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Dipl.-Inform. Christoph Zymla

AixPath GmbH Henricistraße 50 52072 Aachen

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