Herausforderung

Für die Herstellung von Kohlefaser-Großbauteilen (CFK) in der Luftfahrtindustrie sollte eine Roboteranlage entwickelt werden, die eine automatisierte Faserbahnablage ermöglicht. Voraussetzungen hierfür sind die Erkennung der Faserkante der zuvor abgelegten Bahn und eine Online-Bahnkorrektur bei Abweichungen zur Soll-Kontur.

Aufgabenstellung

Das Konzept für die Roboteranlage umfasst ein Schienenverfahrsystem, auf dem 8 unabhängige Roboter arbeiten. Je nach Anwendung sind 4-6 Roboter gemeinsam an einem Bauteil tätig während die anderen bestückt und/oder gewartet werden können.

Die Aufgabe für ibs Automation war die Entwicklung und Lieferung eines geeigneten Robotersteuerungskonzeptes mit 3D-Sensorführung.

Lösung

Das von ibs Automation entwickelte Steuerungskonzept beruht auf einer Siemens Sinumerik 840D sl Steuerung und dem Siemens 6-Achs-Transformationspaket für Roboter. Die Standard Industrieroboter der Firma KUKA wurden entsprechend angepasst, um eine direkte Ansteuerung über die CNC-Steuerung zu ermöglichen.

Die gesamte Steuerungstechnik wurde so konzipiert, dass sie in kompakten Schaltschränken auf der Verfahreinheit der Roboter Platz hat. Die Kommunikation zwischen Steuerung und der Robotereinheit geschieht über eine drahtlose Verbindung. 

Zur hochpräzisen Führung des Werkzeugmittelpunktes wurde die von ibs Automation entwickelte CNC-integrierte Sensorführung verwendet. Die Sensorik erfasst die Ist-Position der zuvor gelegten Faserbahn. Die CNC-Steuerung wertet diese Messwerte zusammen mit den Werten der Achspositionen aus und berechnet die Sollwerte des NC-Satzes. Dieser wird dann von der Steuerung ausgeführt.

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