SEAM
Prototypische Integration der Steuerungs- und Regelungsalgorithmen einer SEAM-Extrudereinheit in eine Siemens Sinumerik One Steuerung
Für den 3D-Druck von großvolumigen Kunststoffbauteilen mit der SEAM-Technologie (Screw Extrusion Additive Manufacturing) ist eine Bewegungskinematik mit großem Bauraum, großer Bewegungsflexibilität und höherer Bewegungsgenauigkeit entscheidend. Dafür bieten sich Industrieroboter (6-Achs-Knickarmroboter) mit ausreichender Traglast für die SEAM-Extrudereinheit an, da diese die Vorteile eines großen Arbeitsraums, flexiblen Bewegungen und zusätzlich geringeren Kosten gegenüber anderen Kinematiken / Maschinen vereinen. 6-Achs-Knickarmrobotern bringen aber den Nachteil mit sich, dass nur eine begrenzte Bewegungsdynamik möglich ist, wenn höhere Anforderungen an die Bewegungsgenauigkeit gestellt werden. Dadurch ergeben sich entweder Nachteile in der Prozesszeit oder der Bauteilqualität.
Die Steuerung des Druckprozesse mit der SEAM-Extrudereinheit kann diesen Nachteil durch die dynamische Regelung des Materialaustrags kompensieren. Dazu ist allerdings eine softwaretechnische Verknüpfung der Bewegungs- und Prozesssteuerung notwendig, um den Druckprozess abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters echtzeitfähig zu regeln. Nur so kann eine hohe Bauteilqualität ohne Materialanhäufungen und Fehlstellen erreicht werden.
Die von ibs Automation eingesetzten Roboterzellen werden grundsätzlich mit einer Siemens Sinumerik angesteuert. Somit soll im Rahmen dieses Projektes zusammen mit dem Fraunhofer Institu für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) eine vollständige Integration der Steuerungstechnik der SEAM-Extrudereinheit in die Steuerungstechnik der Roboteranlage realisiert werden.
