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Roboter fertigt präzise und hochgenau

Fräsen
Roboter fertigt präzise und hochgenau

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Bearbeitungsroboter Flexmatik: Bis Ende des Jahres wollen die Forscher den funktionsfähigen Prototyp fertigstellen. Bild: Fraunhofer IFAM
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Drei Fraunhofer-Institute arbeiten an einer neuen Generation von Industrierobotern, die kostengünstige Produktionsprozesse ermöglichen.

Im Verbundprojekt „Flexmatik 4.1“ entwickeln die Fraunhofer-Institute IPK, IFAM und LBF eine neue Fräskinematik zum Bearbeiten von Stählen, Metallen und Leichtbauwerkstoffen wie CFK. Mit der neuen Anlage soll es möglich sein, hohe Bauteilanforderungen und individuelle Kundenwünsche bei wachsendem Kostendruck zu erfüllen. Das Ziel: eine Fertigungstoleranz von 0,1 mm im gesamten Arbeitsraum bereits ab dem ersten Bauteil. Die Forscher konstruieren eine Mehrachskinematik, die speziell für Bahnprozesse ausgelegt ist. Dabei fährt der Roboter auf einer Lineareinheit entlang des zu bearbeitenden Bauteils.

Um die hohe Präzision zu erzielen, setzt das Forscherteam auf Direktantriebe für die einzelnen Achsen, die im Betrieb deutlich steifer sind als aktuelle Hightech-Getriebe. Dank eines neuen Klimatisierungskonzepts lassen sich zudem temperaturbedingte Ungenauigkeiten minimieren. Darüber hinaus erhält der Roboter eine Werkzeugmaschinensteuerung. Ein aktives System kompensiert Schwingungen und Vibrationen.

Der Vorteil des neu strukturierten Roboters gegenüber Werkzeugmaschinen: Die Anschaffungskosten sollen um bis zu Faktor zehn niedriger und die Energieaufnahme um bis zu Faktor 15 geringer ausfallen. Durch die Lineareinheit besitzt die Flexmatik außerdem einen Arbeitsraum vergleichbar mit dem großer Portalfräsmaschinen bei zugleich gesteigerter Zugänglichkeit. Die Anlage benötigt zudem kein Schwerlastfundament, was eine flexible Aufstellung erlaubt und hohe Baukosten vermeidet.

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