KomoRob - Ein kognitives und mobiles Roboter-System zur Vor-Ort-Instandsetzung von verschlissenen Bauteilen

摘要

Die Service-Robotik ist heute fester Bestandteil einer modernen und leistungsfaehigen Produktion. Durch die staendige Forderung nach Prozessautomation und Systemintegration und beguenstigt durch die hohe Leistungsfaehigkeit von Einzelkomponenten erschliessen sich fuer integrierte Robotersysteme neue Einsatzmoeglichkeiten. Bis heute wird allerdings bei Reparatur und Anpassung von verschlissenen und geaenderten Werkzeugen in der Ur- und Umformtechnik das haendische und zeitaufwendige Aufschweissen der Kontur angewendet. Hier setzt die Idee des Projektes KomoRob an, das eine signifikante Reduzierung von Bearbeitungszeit und -kosten ermoeglicht. Im ersten Schritt des vom BMBF gefoerderten Projekts gilt es, die Integration von Messtechnik zur optischen 3D-Konturerfassung und Sensorik zur hochpraezisen Positionsbestimmung des portablen Robotersystems umzusetzen. Das Prozessleitsystem steuert datenbankbasiert den PTA-Prozess. Die optische 3D-Formerfassung von Werkstuecken beliebiger Groesse und Geometrie bildet die Grundlage fuer einen Referenzvergleich. Dieser wird mit einem CAD-Modell oder einer bestehenden Aufnahme durchgefuehrt. Um exakte Geometrien auch bei mehreren Aufnahmen zu erhalten, ist eine, ueber die normale Genauigkeit hinausgehende, Positionsbestimmung des Endeffektors am Roboter notwendig. In den extrahierten Bereichen erfolgt durch das zentrale Prozessleitsystem, dem ein wissens- und erfahrungsbasiertes Prozessmodell fuer das PTA-Beschichten in Zwangslagen hinterlegt ist, die Generierung von Bewegungsbahnen. Schichten mit Staerken von 0.1 bis 1 mm koennen somit auch in Zwangslage ueber einen grossen Bereich aufgebracht werden. Die Kompatibilitaet des Prozessmodells fuer den Einsatz verschiedener Werkstoffkombinationen wird durch werkstoffspezifische Kennwerte erreicht. Da qualitativ hochwertige Schichten erzeugt werden, findet durch das Robotersystem eine Finish-Bearbeitung mit adaptiertem Bandschleifer statt. Eine abschleissende Referenzmessung der modifizierten Bauteilkontur gewaehrleistet die forderungsgerechte Ausfuehrung der Arbeiten und Archiviert das regenerierte Bauteil.