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Automatisierte Feinbearbeitung im Werkzeugbau - Roboter entfernen Fräsrillen auf Umformwerkzeugen

08.11.2011
Zur Herstellung von Umformwerkzeugen für die Automobilindustrie entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT ein automatisiertes Fertigungssystem, mit dem sich die Werkzeuge kostengünstiger und in reproduzierbarer Qualität abziehen und strichpolieren lassen. Während der Werkzeugbau-Fachmesse EuroMold 2011 stellt das Fraunhofer IPT dazu auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle 11, Stand C66 eine roboterbasierte Bearbeitungsanlage vor.

Handwerkliche Erfahrung auf den Roboter übertragen


Geradlinige Schleifbearbeitung eines gefrästen Werkstücks durch einen Roboter
Foto: Fraunhofer IPT

Die automatisierte Anlage des Fraunhofer IPT beseitigt durch eine geradlinige Schleifbewegung Fräsrillen, die bei der Herstellung von Umformwerkzeugen entstehen. Die ausgestellte Fertigungseinheit besteht aus einem handelsüblichen Industrieroboter und einem pneumatisch betriebenen Abziehwerkzeug, bei dem die Bearbeitungsbewegung und die auf das Werkstück einwirkenden Kräfte durch Luftdruck aufgebracht und kontrolliert werden. Die Programmierung der Bearbeitungsbahn übernimmt eine eigens entwickelte Software des Fraunhofer IPT, das so genannte »CAx-Framework«.

Bisher ließen sich das Abziehen und Strichpolieren frei geformter Werkzeugoberflächen kaum automatisieren, weil nicht nur die Werkzeugaufnehmer, sondern auch die Prozessparameter fehlten, um die handwerkliche Tätigkeit und das Erfahrungswissen des Arbeiters auf den Roboter abzubilden. Innerhalb der »Innovationsallianz Green Carbody Technologies« (InnoCaT) ermittelten die Aachener Ingenieure deshalb in wissenschaftlichen Untersuchungen je nach Material und Geometrie passende Bearbeitungsmethoden und -werkzeuge. Der Vergleich der Ergebnisse einer optischen Bauteilvermessung mit den ursprünglichen Konstruktionsdaten liefert dann die Grundlage, um die optimale Bearbeitungsstrategie für die automatisierte Feinbearbeitung zu erstellen.

Für die Zukunft ist geplant, das System weiterzuentwickeln, um frei geformte Werkzeuge vollautomatisiert sowohl mit Robotern als auch in Fräsmaschinen zu bearbeiten.

Die »Innovationsallianz Green Carbody Technologies« ist ein Zusammenschluss von mehr als 60 Unternehmen und wissenschaftlichen Einrichtungen. Sie hat sich das Ziel gesetzt, die Automobilfertigung energie- und ressourcenschonender zu gestalten. Das Fraunhofer IPT entwickelt hier gemeinsam mit Partnern aus der Industrie neue Fertigungssysteme für den Werkzeug- und Formenbau, um den Ressourcenverbrauch bei der Bauteilfertigung zu verringern und Fertigungskosten zu reduzieren.

Kontakt
Dipl.-Ing. Dennis Andrecht
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
52074 Aachen
Telefon +49 241 8904-718
Fax +49 241 8904-6718
dennis.andrecht@ipt.fraunhofer.de

Susanne Krause | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ipt.fraunhofer.de

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