Projektbeschreibung

Die am weitesten verbreiteten Systeme zur spanenden Bearbeitung großvolumiger Bauteile aus Faserkunststoffverbundwerkstoffen (FKV) sind heute mehrachsige Portalfräsanlagen. Deren kostenintensiver Einsatz, beispielsweise bei der  Bearbeitung von Rotorblättern für Windräder aus glasfaserverstärktem Kunststoff begründet sich mit ihrer vergleichsweise hohen mechanischen Steifigkeit und der hieraus resultierenden hohen Reproduzierbarkeit des Bearbeitungsergebnisses.

Kosten- und energieeffiziente Lösungen zur Realisierung solcher Bearbeitungsaufgaben, wie etwa der Einsatz von Industrierobotern mit spindelgetriebenen Werkzeugköpfen, scheitern bisher an der mangelnden mechanischen Steifigkeit dieser Systeme. Unerwünschte mechanische Schwingungen und nicht konstante Schnittkräfte führen zu inakzeptablen Bearbeitungsungenauigkeiten und sogenannten Rattermarken.

Vor diesem Hintergrund wollen die Verbundpartner im Projekt BOSS einen neuartigen Technologieansatz zum Einsatz energieeffizienter Knickarm-Bearbeitungsroboter mit selbstadaptierendem Systemverhalten für spanende Arbeitsvorgänge  an inhomogenen Werkstoffverbunden wie FKV erarbeiten. Ziel ist die Entwicklung eines robotergeführten Bearbeitungssystems mit einem systemintegrierten Schwingungs- und Lastausgleichssystem. Die Gewährleistung uneingeschränkter Systemdynamik und die gleichzeitige Verbesserung der Energieeffizienz erfordern am Roboter den Ersatz herkömmlicher Baugruppen durch multifunktionale Leichtbaukomponenten mit integrierten Sensor-Aktor-Netzwerken und den Einsatz  zugehöriger Leistungs- und Echtzeit-Steuerungselektronik.