Entgraten von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern

Präsentation zum Thema: "Entgraten von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern"—  Präsentation transkript:

1 Entgraten von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern
Disputationsvortrag Darmstadt | M.Sc. Matthias Pischan 25. April 2017 |

2 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

3 Ausgangssituation Verbreitung von Kreuzbohrungen
Common rail Steuerblock Motorblock Anwendungen Grat Einflussgrößen Prozess: Werkzeuggeometrie Bearbeitungsparameter Kühlung Einflussgrößen Werkstück: Verschneidungsgeometrie Werkstoff Bild in der Mitte noch unvollständig Bild rechts noch zu klein Steuerblock abgeschnitten Hintergrundfarben prüfen -> transparent Bilder Gratentstehung kleiner -> Text mehr Luft Einflussfaktoren trennen nach Werkstück und Prozesse links und rechts vom Bild Evt unten die Funktion der Bauteile schreiben Vertikal zentrieren -> Start -> Anordnen -> Ausrichten Referenz ist das Feld „Motorblock“ Phasen der Gratentstehung Gratentwicklung Anfangsbruch Ausgebildeter Grat Einsetzen Gratbildung Stationäre Zerspanung ► Grate gefährden die Funktion der Bauteile, sind aber schwer zugänglich 25. April 2017 |

4 Ausgangssituation Entgratverfahren für Kreuzbohrungen
Elektrochemisches Entgraten Materialabtrag vom Gefüge abhängig Thermisch-chemisches Entgraten Oxydschicht an der Oberfläche Keine definierte Fase möglich Entgraten durch Druckfließläppen Schleifmittelrückstände im Bauteil Definierte Strömungsverhältnisse notwendig Spanendes Entgraten Manuell teuer und nicht reproduzierbar Definierte Fasen möglich Frässtifte wirklich einfügen? Kommt später nochmal. Besser: Manuell aufwändig und teuer, Reproduzierbar? 25. April 2017 |

5 Ausgangssituation Auswahl des Maschinensystems
Werkzeugmaschine Mechanische Steifigkeit Hohe Positioniergenauigkeit Hohe Dynamik Geringe Flexibilität Hoher Maschinenstundensatz Quelle: DMG Investition pro m³ Arbeitsraum hoch Industrieroboter Hohe Flexibilität Großer Arbeitsraum Integration von Fertigungsverfahren Geringe Standfläche Geringe Positioniergenauigkeit Hoher Programmieraufwand Geringe mechanische Steifigkeit gering Quelle: KUKA ► Automatisierung des Entgratvorgangs mit Industrierobotern bringt Kostenvorteile 25. April 2017 |

6 Ausgangssituation Anwendungen von Industrierobotern
Neuinstallation von Robotern Stetiger Anstieg der Neuinstallationen Automatisierung der Produktion zur Steigerung der Produktivität Kostensenkung Qualitätssteigerung Anwendungsgebiete von Robotern Einsatz von Robotern für unterschiedliche Aufgaben Spanende Bearbeitung mit Industrieroboter wenig verbreitet 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2012 2011 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1000 Stück Quelle: VDMA +3% Quelle: VDMA 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Stück 2011 2010 2012 -58% -10% +5% -21% +25% Handhabung Schweißen Montage Bearbeiten Beschichten andere nicht spez. Füllung weg machen und so wie oben nur Überschrift Animiert Herausforderungen für präzise Entgratprozesse: ► Geringe Bahngenauigkeit des Roboters ► Hoher Programmieraufwand 25. April 2017 |

7 Zielstellung der Dissertation
Ausgangssituation Entgratung sicherheitsrelevanter Bauteile erfolgt bisher durch Handarbeit Zur Bearbeitung werden Frässtifte eingesetzt Zeitaufwand beträgt bis zu 50% der Fertigungsdauer Aussenentgraten Innenentgraten Polieren Innenkontur Manuell Quelle: MD GmbH Quelle: Westfalia GmbH Aussenentgraten Innenentgraten Polieren Innenkontur Quelle: Sampas GmbH Automatisiert Zeitersparnis Aufbau des Prozesses über „Einfügen“ -> „SmartArt“ Zeitersparnis einheitlich grün Grafik als Tabelle jeweils 2x2 oben links eingefärbt; rechts jeweils Zeilen verbinden Bei Übertragung keine geschweifte Klammer sondern Fazitpfeil Blaue Linie? Entgraten mit Frässtiften möglich? CAM-Bahn Postprozessor Roboterzelle Bearbeitung Keine ausreichende Qualität ► Bearbeitung mit Frässtiften nicht möglich, da Bahngenauigkeit nicht ausreicht! 25. April 2017 |

8 Zielstellung der Dissertation
Automatisiertes, prozesssicheres Entgraten von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Vorgehen Auswahl und Untersuchung von Spezialwerkzeugen zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter zur Reduzierung der Bearbeitungsdauer Zeitoptimierung der Positionierbewegungen zwischen den einzelnen Bohrungen Validierung an einem Ventilblock Validierung Manuell Roboter Zeit ??? Auswahl Entgratwerkzeug Parameteroptimierung Zeitoptimierte Bahnplanung Kästen? oder besser Rahmen. Als Oben so wie unten, Ziel gleiche Breite wie unten Mitte ohne Füllung, Linie blau Vorgehen über Grafik, alles in einem Kasten und Text darunter 25. April 2017 |

9 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

10 Verwendete Versuchstechnik Probebauteile und Maschinen
Bauteile aus TiAl6V4 Enthält typische Bohrungsverschneidungen von Hydraulikventilen aus der Luftfahrt Grathöhen ca. 73µm ± 35 µm Gratfussbreite kann nicht ermittelt werden Hauptbohrung 16 mm Nebenbohrung 7 mm Hauptbohrung 14 mm 18 mm 24 mm Versuchsmaschinen KUKA KR5 R850 6-achsiger Knickarmroboter Positionswiederhol- genauigkeit: <± 0,03 mm Handlingsgewicht: 5 kg Max. Vorschub: 48 m/min Max. Drehzahl: min-1 Röders RHP500 3-achsiges BAZ Positioniergenauigkeit: ±5µm Max. Vorschub: 60 m/min Max. Drehzahl: min-1 Untersuchungen zur Werkzeugauswahl 25. April 2017 |

11 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Restgrate

12 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Ø-Hauptbohrung: 14 mm Keine gleichmäßige Fase Restgrate

13 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Restgrate

14 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Ø-Hauptbohrung: 24 mm Keine gleichmäßige Fase

15 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Konnte nur bei Hauptbohrungs- durchmesser 24 mm getestet werden

16 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Ø-Hauptbohrung: 24 mm n = 100 min-1 v = 32 mm/min

17 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis Ø-Hauptbohrung: 24 mm n = 7000 min-1 G = 0,1 mm v = 600 mm/min

18 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Hauptbohrung Nebenbohrung XEBEC-Faserstäbe Flex-Hone-Bürste Burr-Off Burraway GMO-Entgrater Cofa-Werkzeug Orbitool Darstellung Parameter n [1/min] 650 v [mm/min] 45-600 30 22,5-30 28-32 Ergebnis

19 Werkzeugauswahl Spezialwerkzeuge zur Entgratung von Kreuzbohrungen
Qualität Flexibilität Anwendbarkeit Verhältnis Hauptb.-Ø zu Nebenb.-Ø Tiefe der Bohrungs-verschneidung Beeinfluss-barkeit der Fasenbreite Gleichmäßigkeit der Fase Neben-bohrungs-Ø Programmier-aufwand Bearbeitungs-dauer Gratentfernung Bewertung Faktor 5 4 2 2 3 4 3 4 XEBEC 4 4 4 3 3 49 Flex-Hone 2 1 4 4 4 4 1 58 Burr-Off 2 1 1 3 4 4 49 Burraway 4 1 1 3 4 4 4 77 Als Tabelle, Füllung dunkel lassen wie gehabt oder nur die einzelnen Felder dunkel? Prüfen? GMO 4 4 2 2 2 4 4 80 Cofa 4 4 2 1 3 1 4 4 83 Orbitool 4 4 4 4 3 4 1 1 84 ► Orbitool für die Entgratung von TiAl6V4 am besten geeignet ► Optimierungsbedarf bezüglich Programmieraufwand und Bearbeitungsdauer 25. April 2017 |

20 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

21 Optimierung der Bearbeitungsdauer Orbitool: Funktionsweise und Einflussparameter
1 2 3 Werkzeugbahn des Orbitool 4 5 6 Helixbahn Angepasste Helixbahn Restgrat Helixbahn Fasenbreite: 149 µm Angepasste Helixbahn Fasenbreite: 146 µm ► Kontakt zwischen Werkstück und Werkzeug durch Anpassung an Verschneidungskontur gewährleistet ► Einflussgrößen auf Fasenbreite: Vorschubgeschwindigkeit, Drehzahl und Ganghöhe der Werkzeugbahn 25. April 2017 |

22 Optimierung der Bearbeitungsdauer Orbitool: Funktionsweise und Einflussparameter
Erstellung des Roboterprogramms B Roboterprogrammierung erfolgt meist durch manuelles Teachen: Große Anzahl von Punkten Kontur schwerzugänglich 1 A 2 3 Softwaremodul zur automatisierten Bahn- generierung in Matlab A. Laden der Startpunkte an der Bohrung B. Vorgabe der Parameter Radius der Helix Durchmesser der Bohrungsverschneidungen Ganghöhe Vorschubgeschwindigkeit Drehzahl des Werkzeugs C. Modul liefert durch den Roboter ausführbares Programm 4 5 C Werkzeugbahn evtl. kleiner sodass 1, 2 und 3, 4 und 5, 6 jeweils untereinander -> Werkzeugbahn dann oben und die Ergebnisse jeweils darunter Nicht jeden Punkt beim Ablauf einzelnen sondern blockweise Folie ausspalten -> Softwaremodul = Extrafolie Softwaremodul mit gefüllten Feldern ► Modul ermöglicht effiziente und schnelle Programmierung ohne kommerzielle CAM Software 25. April 2017 |

23 Optimierung der Bearbeitungsdauer Definition Parameterbereich
Ziel: Fasenbreite min. 200 µm bei minimaler Bearbeitungsdauer Festlegung Untersuchungsbereich Kreisbahn bei einem Vorschub von 60 mm min Kreisbahn bei einem Vorschub von 600 mm min Kreisbahn bei einem Vorschub von mm min Kreisbahn bei einem Vorschub von mm min Parameter Minimum Maximum Ganghöhe 0,12 mm 0,28 mm Drehzahl 6000 min-1 10000 min-1 Vorschub 720 mm/min 1680 mm/min Parameter Minimum Maximum Ganghöhe 0,12 mm 0,28 mm Drehzahl 6000 min-1 10000 min-1 Vorschub ??? Parameter Minimum Maximum Ganghöhe 0,12 mm 0,28 mm Drehzahl 6000 min-1 10000 min-1 Vorschub Untersuchung der Bahngenauigkeit durch Kreuzgittermessungen Abtastkopf Kreuzgitterplatte Anfang ??? in der Tabelle Oben wieder als Tabelle Textfelder bei Messungen zerschossen Mögliche Frage? Wie funktioniert Kreuzgitter? 25. April 2017 |

24 Optimierung der Bearbeitungsdauer Versuchsauswertung
Hauptbohrungsdurchmesser 14 mm bei 6545 min-1 Hauptbohrungsdurchmesser 14 mm bei min-1 Vorschub [mm/min] 900 1200 1500 0,15 0,25 0,2 Ganghöhe [mm] 10 15 20 25 30 35 40 Bearbeitungsdauer [s] 2400 1500 2100 1800 Vorschub [mm/min] 0,25 0,3 0,4 0,45 Ganghöhe [mm] 0,35 Bearbeitungsdauer [s] 4 6 8 10 12 14 Weitere Optimierung: vmax = 2700 mm/min Gmax = 0,45 mm n = min-1 200 250 300 0,15 0,25 0,2 Ganghöhe [mm] Vorschub [mm/min] 900 1200 1500 Fasenbreite [µm] 2400 1500 2100 1800 Vorschub [mm/min] 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 Fasenbreite [µm] 160 180 200 220 240 260 Ganghöhe [mm] Alte Bilder bleiben zunächst drin Neu rutschen nach oben, wenn Ergebnisse eingeblendet werden Kennfelder aus JMP -> Ergebnis einer stat. Versuchsplanung ► Ab Drehzahl min-1 Fasenbreite > 200 µm ► Fasenbreite 200 µm bei untersch. Parametern 25. April 2017 |

25 Optimierung der Bearbeitungsdauer Versuchsauswertung
Hauptbohrungsdurchmesser 14 mm bei min-1 2400 1500 2100 1800 Vorschub [mm/min] 0,25 0,3 0,4 0,45 Ganghöhe [mm] 0,35 Bearbeitungsdauer [s] 4 6 8 10 12 14 2400 1500 2100 1800 Vorschub [mm/min] 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 Fasenbreite [µm] 160 180 200 220 240 260 Ganghöhe [mm] Fasenbreite: 202 µm Restgrat 14 mm 18 mm 24 mm Vorschub [mm/min] 2700 1920 1800 Ganghöhe [mm] 0,254 0,25 Drehzahl [min-1] 10000 Dauer [s] 7,2 9,8 10,1 Hier noch einfügen als Fazit, dass geringe Ganghöhe, hohe Geschw besser als hohe Ganghöhe und niedrige Geschw Wie hoch ist die Bearbeitungsdauer bei manueller Bearbeitung? ► Zeitersparnis im Vergleich zu manueller Bearbeitung bis zu 96% 25. April 2017 |

26 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

27 Zeitoptimierte Bahnplanung Grundlegendes Vorgehen
Problemstellung Entgratung mehrerer Bohrungsverschneidungen an einem Bauteil Reduzierung des Zeitanteils der Verfahrbewegungen Automatisierte zeitoptimale Bahnplanung anhand von CAD Daten Anfahrpunkt der Bohrung Lösungsansatz Pfad finden von Bohrung zu Bohrung ► A*-Algorithmus: Verwendung der Knoten und Kanten des STL-Bauteils Bohrung B Bohrung A Knoten Kanten Bohrung Was sind die roten Quadrate oben? Oben als Tabelle? „Problemstellung“ Tabelle Unten „Lösungsansatz“ -> sonst sieht es nackt aus Im Bauteil unten mehrere Bohrungen einfügen -> Bohrung C, D, E, F… 2. Glättung des Pfades ► Löschen nicht benötigter Punkte und Definition des Sicherheitsabstandes 3. Bester Weg über alle Bohrungen ► Lösung eines Travelling Salesman Problems 25. April 2017 |

28 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist 7 1 8 3 4 2 5 6 9 10 Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) 2 1 6 7 8,8 Closedlist Knoten Vorgänger 1 - Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

29 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist 3 7 6 Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) 7 1 8,8 3 2 12,4 5 8,4 2 4 3 4 5 2 1 8 7 6 10 9 Closedlist 1 6 8 Knoten Vorgänger 1 - 2 Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

30 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist 7 1 8 3 4 2 5 6 9 10 Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) 7 1 8,8 3 2 12,4 4 5 9 6 19,23 Closedlist Knoten Vorgänger 1 - 2 5 Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

31 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist 7 1 8 3 4 2 5 6 9 10 Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) 3 2 12,4 4 5 9 6 7 17,23 11,24 Closedlist Knoten Vorgänger 1 - 2 5 7 Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

32 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist 7 1 8 3 4 2 5 6 9 10 Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) Closedlist Knoten Vorgänger 1 - 2 5 4 Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

33 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung zwischen zwei Punkten
Openlist Pfad an der Kontur Pfad mit Sicherheitsabstand Geglätteter Pfad Knoten n Vorgänger g(n) +h(n) Closedlist Knoten Vorgänger 1 - 2 5 4 Auf Extrafolien -> da sich Information ändert Abstand der Knoten entspricht Kantengewicht Speicherung der Knoten in Open- und Closedlist Weg gefunden, wenn Zielpunkt in der Closedlist Berechnung einer Verbindung zwischen allen Punkten am Bauteil Umsetzung in der Opensource Software OpenRave 25. April 2017 |

34 Zeitoptimierte Bahnplanung Optimierung über alle Punkte am Bauteil
Spindel Anfahrpunkt der Bohrung Optimierte Roboterbahn Werkzeug Hydraulikventil KUKA KR5 R850 Punkte des Graphen 20 40 60 80 100 Anzahl der Iterationen Bahndauer in s 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Prüfstand Optimierung der Reihenfolge mit evolutionärem Algorithmus → Travelling Salesman Problem Mutierung der ursprünglichen Reihenfolge (Spiegeln, Vertauschen, Verschieben) Verwendung der maximalen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten des Roboters Bauteil enthält 11 Bohrungen mit 27 Bohrungsverschneidungen Rechts oben im rechten Bild fehlt ein roter Punkt Nicht optimiert: Ø 3,7 s Optimiert: 2,1 s Zeitersparnis 43,25% 25. April 2017 |

35 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

36 Validierung Am Beispiel eines Ventilblocks
Validierung der Bahnoptimierung Validierung an einem Hydraulikventilblock zur Steuerung des Höhenruders im Flugzeugbau Übergabe der optimierten Reihenfolge an das Robotersystem Validierung der Simulation zunächst ohne Bearbeitungsprozess Aufzeichnung der Roboterposition in der Steuerung Rechts den Platz nutzen, um den Aufbau der Aufzeichnung zu zeigen -> Ausarbeitung ADP o Marcel prüfen ► Statt nach 2,1 s wird Endposition schon nach 1,67 s erreicht 25. April 2017 |

37 Validierung Am Beispiel eines Ventilblocks
Validierung der Bearbeitung Bahnaufzeichnung der Roboterposition Auf 2 Folien auspalten -> Mehr Platz für Text Fazitkasten einheitlich blau über ganze Folie Laden der Punkte in optimierter Reihenfolge Eingabe der optimierten Parameter Handarbeit Roboterbasierte Bearbeitung Zeit [Min] 70 6,11 Handarbeit Roboterbasierte Bearbeitung Zeit [Min] 70 ► Die gesamte Zeitersparnis im Vergleich zur manuellen Bearbeitung beträgt 91,3% 25. April 2017 |

38 Agenda 1. Ausgangssituation, Stand der Forschung und Zielsetzung
2. Vorgehen zur automatisierten Entgratung von Kreuzbohrungen mit Industrierobotern Auswahl eines Werkzeugs zur Entgratung von Kreuzbohrungen Optimierung der Bearbeitungsparameter Zeitoptimierte Bahnplanung der Positionierbewegungen 5. Validierung 6. Zusammenfassung und Ausblick In der Höhe zentrieren 25. April 2017 |

39 Zusammenfassung und Ausblick
Automatisierung der Entgratung von Kreuzbohrungen durch Roboter Untersuchung und Bewertung unterschiedlicher Spezialwerkzeuge Optimierung der Bearbeitungsparameter zur Reduzierung der Bearbeitungsdauer ► Reduzierung der Bearbeitungsdauer um ca. 96% Minimierung der Positionierbewegungen basierend auf Methoden der Graphentheorie ► Reduzierung um ca. 43% Validierung an einem Hydraulikventil aus der Luftfahrt zeigt Reduzierung um ca. 91% Ausblick Durchführung von Bearbeitungsversuchen an realen Bauteilen Übertragbarkeit der Methode auf weitere Bauteile Untersuchung kritischer Grathöhen und Gratfußbreiten Bewertung des Verschleissverhaltens des Werkzeugs Erweiterung der Simulationsumgebung auf Robotermodelle anderer Hersteller 3 Punkte Maximal oder auch 4 Auch als Kasten 25. April 2017 |

40 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit