Bauteilgenauigkeitssteigerung des roboterbasierten inkrementellen Umformprozesses auf Basis einer Prozessdatenbank

摘要

Dieser Beitrag beschreibt neue Entwicklungen in der inkrementellen roboterbasierten Blechumformung fur die Produktion von Kleinserien und Prototypen. Die Formerzeugung erfolgt mit Hilfe zweier kooperierender Roboter, die jeweils mit einem einfachen Werkzeug ausgestattet sind. Dabei fuhrt ein Roboter ein fingerformiges Werkzeug, dass spiralformig die zu erzeugende Kontur abfahrt und so die Endform erzeugt. Der andere Roboter fuhrt ein zylinderformiges Gegenhalterwerkzeug, das kooperierend auf der Blechruckseite als Unterstutzung bewegt wird, um ein Nachfliessen des Blechs zu vermeiden und eine scharfe Bauteilkante auszubilden. Die Masshaltigkeit der erzeugten Bauteile wird durch viele Einflussgrossen bestimmt. Neben der Positioniergenauigkeit und Nachgiebigkeit des Roboters ist hier z. B. die Ruckfederung des Blechs zu nennen. Daher sind geeignete Strategien zur Kompensation dieser Effekte notwendig, um eine akzeptable Bauteilgenauigkeit erreichen zu konnen. In diesem Beitrag werden das Design einer Prozessdatenbank und deren Integration in den Gesamtprozess beschrieben, um die notwendige Korrektur der Stutzpunkte der Roboterbahnen unter Berucksichtigung von spezifischen Prozessinformationen, Sensordaten und einer Datenbasis bereits durchgefuhrter und evaluierter Umformprozesse durchzufuhren. Die Datenbank bildet damit einen zentralen Bestandteil einer Regelschleife aus Programmiersystem, Umformprozess und optischer Geometrievermessung zur Bauteilqualitatssteigerung. Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt "Roboforming" wird mit Mitteln des Bundesministeriums fur Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes "Forschung fur die Produktion von morgen" Forderkennzeichen 02P2060 gefordert und vom Projekttrager Forschungszentrum Karlsruhe, Bereich Produktion und Fertigungstechnologien (PTKA), betreut.