Nächste Generation der Roboterbearbeitung
Das EU-finanzierte Projekt COMET war darauf ausgerichtet, den größten Herausforderungen zu begegnen, die den Einsatz von Industrierobotern für Fräsverfahren derzeit begrenzen. Bedeutende Probleme sind mangelhafte Genauigkeit der Positionierung und Anpassbarkeit an Änderungen der benötigten Kraft für Bauteile des Automobilsektors und der Luft- und Raumfahrt sowie für die Fertigung von Formen, Gesenken und Hochpräzisionsteilen. Gleichzeitig senkt das Fehlen fortgeschrittener Programmierungs- und Simulationstools das Potenzial, ein Teil ohne Fehlversuch korrekt herzustellen. Durch COMET wurden vier wichtige Verfahren und Technologien bereitgestellt, um die Einsatz von Industrierobotern bei einer Plug-and-produce-Plattform für kosteneffektive, zuverlässige und flexible Fertigung zu ermöglichen. Die Wissenschaftler entwickelten eine Methodik, die maschinenspezifischen kinematischen und dynamischen Modelle von Industrierobotern aus jeder möglichen Konfiguration zu extrahieren. Sie nutzt eine kinematische Off-line-Kalibrierung, eine dynamische Robotersimulation mit neuen Messungen der gemeinsamen Robotikparameter und ein neuartiges Verfahren für die Kraftberechnung. Aus der genauen Simulation des Roboterverhaltens entsteht eine eindeutige Signatur für jeden Roboter. Die Robotersignatur wird dann in einer Simulationsumgebung eingesetzt, die eine adaptive Roboterpfaderzeugung ermöglicht. Ein anpassbares Trackingsystem überwacht dann den tatsächlichen Pfad im Vergleich zum programmierten Pfad und verwendet eine fortgeschrittene Robotersteuerung, um Abweichungen in Echtzeit zu korrigieren.Abschließend gleicht ein Mechanismus für hochdynamische Kompensierung (HDCM; high dynamics compensation mechanism) hochfrequente Positionsfehler und Übergänge aus. Dadurch wird die Genauigkeit stark erhöht und eine Präzision ermöglicht, welche die Leistungsfähigkeit des Robotersystems allein weit übersteigt. Beispielsweise verbesserte sich der mittlere absolute Fehler eines Teststücks von 255 Mikrometer ohne Kompensation auf nur 32 Mikrometer mit dem HDCM. Testfälle zeigten, dass die Bearbeitung durch robotergestützte Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen rechnergestützten numerischen Steuerungsmethoden erheblich beschleunigt werden können. Außerdem können die Kosten um etwa 40 % gesenkt werden, wobei die Qualität nur minimal oder überhaupt nicht beeinträchtigt wird.Die Ergebnisse wurden durch zahlreiche Präsentationen, Veröffentlichungen und Videos für das wissenschaftliche Publikum, die Industrie, politische Entscheidungsträger und die allgemeine Öffentlichkeit weit verbreitet. Es wird erwartet, dass die Kommerzialisierung weitreichende Auswirkungen auf die Erholung der Wirtschaft und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Hersteller und der Endnutzer ihrer Produkte haben wird.
