In de vliegtuigbouw, veel van het frezen, boren en monteren gebeurt nog met de hand. Dit komt omdat de onbewerkte componenten niet alleen variëren in grootte en ontwerp, maar ook in vormnauwkeurigheid. Kleine verschillen zijn onvermijdelijk in extreem lichte en elastische materialen, wat een uitdaging vormt voor geautomatiseerde verwerking. Werken met een industrieel consortium, Onderzoekers van Fraunhofer hebben nu een mobiele robot ontwikkeld die aan deze hoge eisen kan voldoen - de enige robot ter wereld met deze mogelijkheid.

Wanneer geautomatiseerde machines tegenwoordig worden gebruikt in de vliegtuigbouw, ze hebben de neiging om zwaar te zijn, op maat gemaakte portaalsystemen die langzaam over de componenten op rails schuiven. Echter, maar ook duur en inflexibel, deze systemen staan ​​lange tijd stil, wat betekent dat hun productiviteitsniveaus laag zijn.

"Onze nieuwe robot kan autonoom naar de componenten reizen en daar alle benodigde taken uitvoeren. Meten, binding, boren, frezen – het kan allemaal. De robot is een machine voor alle doeleinden en kan snel en flexibel worden aangepast om onnauwkeurigheden van grote componenten en product- en modelwijzigingen vorm te geven, " zegt dr. Dirk Niermann, Hoofd van de afdeling Automatisering en Productietechnologie van het Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM in Stade. Waar eerdere robots faalden als het ging om de hoge precisie-eisen in de luchtvaartsector, de nieuwe robot heeft die problemen niet:de afwijkingen in de bewerkingsresultaten zijn minder dan een halve millimeter.

Nauwkeurigheidswinst dankzij meetsystemen aan de outputzijde

"Bovenal, door integratie van speciaal ontwikkelde meetsystemen aan de outputzijde (zogenaamde secundaire encoders), we zijn erin geslaagd om fouten aanzienlijk te minimaliseren, " legt Christian Böhlmann uit, Groepsmanager voor geïntegreerde productiesystemen. Terwijl de meettechnologie in conventionele industriële robots aan de motor is bevestigd, hij wordt rechtstreeks op de assen van de nieuwe robot gemonteerd. "Op deze manier, we weten altijd de exacte positie van de assen." Andere technologieën hielpen ook de verwerkingsnauwkeurigheid te vergroten, inclusief de compensatie aan de stuurzijde van wrijvingsadhesieeffecten van de tandwielen, en een verfijnde kalibratie van de robot, waarmee eenmalige metingen worden uitgevoerd om de ware robotgeometrie te bepalen, die vervolgens wordt meegenomen in de bewegingsberekeningen.

Omdat luchtvaartcomponenten vaak tot 20 meter lang zijn, mobiliteit was belangrijk bij het ontwerpen van de nieuwe robot. "We ontwikkelden een stijf platform met drie aandrijfwielen voor de robot, ", zegt Böhlmann. "Dit betekent dat hij vrij over de fabrieksvloer kan bewegen en overal kan komen waar hij op een bepaald moment nodig is. Zodra het zijn bestemming bereikt, het trekt in zijn wielen en staat in een stabiele positie."

Op deze manier, de robot en andere modulaire robotproductiesystemen van Fraunhofer IFAM vergemakkelijken vloeistof, veelzijdige productie; ze gaan niet langer door strak bepaalde stations, maar pas je snel aan flexibel en kosteneffectief aan verschillende eisen.