02. Juni 2020 
 
5. November 2019

Flächen strukturieren

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) hat gemeinsam mit seinen Partnern ein intelligentes System entwickelt, das große Flächen mithilfe eines kommerziell erhältlichen Industrieroboters hochpräzise mit dem Laser strukturieren kann.

Foto: Fraunhofer IPTFoto: Fraunhofer IPT
Mithilfe einer kamerabasierten, intelligenten Positioniermethode kann ein Industrieroboter große Flächen hochpräzise mit dem Laser strukturieren.
Um die technische Funktion, Haptik und Optik von Werkstücken im Automobilbau zu beeinflussen, werden große Flächen mit dem Laser strukturiert. Damit die Form gleichmäßig mit sich wiederholenden Mustern und Texturen versehen werden kann, muss das Lasersystem bei jeder Wiederholung präzise positioniert werden.

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie (IPT) aus Aachen hat gemeinsam mit Industriepartnern im Forschungsprojekt „RoboTex“ ein intelligentes System entwickelt, das große Flächen mithilfe eines kommerziell erhältlichen Industrieroboters hochpräzise mit dem Laser strukturieren kann.

Die Investitionskosten in eine konventionelle Anlage für das großflächige Laserstrukturieren übersteigen schnell eine Million Euro. Rund 80 Prozent günstiger sind Industrieroboter, die bisher jedoch aufgrund ihrer unzureichenden Positioniergenauigkeit für das Laserstrukturieren ungeeignet schienen.

Die Aachener Ingenieure kompensieren die systembedingten Ungenauigkeiten des Roboters durch eine kamerabasierte, intelligente Positioniermethode: Zuerst werden mit dem Laser auf der zu strukturierenden Oberfläche Markierungen eingebracht, die später als Ankerpunkte für die Textur dienen. Der Roboter muss nun für das Strukturieren den Laser an die richtige Stelle bewegen.

Hierbei wird die Ungenauigkeit des Roboters toleriert und die Abweichung von der geplanten Position mit einer integrierten Kamera erkannt, die sowohl die Markierungen als auch die Strukturbereiche identifiziert. Mit diesen Informationen wird die abweichende Position des Roboters bereits vor der Strukturierung bestimmt und kann über eine adaptive Bahnplanung korrigiert werden, sodass die Oberfläche nahtlos strukturiert wird.

Die anfangs eingebrachten Markierungen verschwinden Schicht für Schicht durch die Strukturierung des Lasers. Das neue System befähigt den Industrieroboter, großflächig und hochpräzise mit dem Laser zu strukturieren, ganz ohne den zusätzlichen Einsatz kostenintensiver Technik.

https://www.blechexpo-messe.de


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