Kalibriersystem für Roboterwerkzeuge bringt Präzision in die Fertigungsautomatisierung der Luft- und Raumfahrtindustrie

Wenn Fertigungsunternehmen im Bereich Luft- und Raumfahrt Industrieroboter zur Prozessautomatisierung einsetzen, können sie sich keinen Fehler leisten. Arbeiten wie das Vernieten von Außenhautblechen und Strukturteilen von Flugzeugen müssen mit äußerster Präzision ausgeführt werden, da sie ansonsten zu kostspieligen Nacharbeiten oder sogar zum Verschrotten ganzer Teile führen können. Durch den Einsatz des TCP-Systems (Tool Center Point) von LEONI Engineering Products & Services (LEPS) können Hersteller in der Luft- und Raumfahrtindustrie einen genauen und präzisen Automatisierungsprozess aufrechterhalten und kostspielige Fehler vermeiden.

Genaue und präzise Messungen

Mithilfe eines fotoelektrischen Zweikanal-Infrarot-Lasersensors (880 nm) mit einer Impulsfrequenz von 2 kHz kalibriert das TCP-System Werkzeuge und Vorrichtungen elektronisch in bis zu sechs Dimensionen (drei Achsen plus Winkeldrehung um jede Achse), ohne das Werkzeug am Ende eines Roboterarms zu berühren. Dazu vergleicht das System den zurückgelegten Weg des Roboters mit den für ihn vorgesehenen Master-/Referenzbewegungen. Es zeichnet den Weg des Roboters auf, bestimmt jede Abweichung von der Originalreferenz und stellt sicher, dass der Roboter bei jeder Prozessänderung oder bei einer erforderlichen Neukalibrierung des Roboters entsprechend angepasst wird.

Die Fertigung in der Luft- und Raumfahrt umfasst zahlreiche Vernietungen – Prozesse, die mithilfe von Robotern zunehmend automatisiert werden. Genauigkeit und Präzision sind auch hier von entscheidender Bedeutung. Aufgrund der Komplexität der an einem solchen Prozess beteiligten Werkzeuge kann es schwierig sein, den anfänglichen Mittelpunkt eines Werkzeugs präzise zu ermitteln.

„Bei den meisten Roboteranwendungen gibt es verschiedene Methoden zur Ermittlung eines Hauptmittelpunkts für das Werkzeug. Dazu gehören die Bewegung des Werkzeugs in verschiedenen Winkelstellungen um einen bestimmten Punkt herum sowie der Einsatz von CAD-Daten“, erklärte Jim Reed, Vision Product Manager bei LEPS. „Einige Unternehmen verwenden möglicherweise Laser Tracker oder Metrologiegeräte zur Ermittlung des Werkzeugmittelpunkts. Doch das TCP-System trägt zur Messung und Erstellung des anfänglichen Werkzeugmittelpunkts mit extrem hoher Genauigkeit und bei viel günstigeren Kosten bei.“

 

Vermeidung von Abfällen

Vor dem Vernieten großer, kostspieliger Teile müssen sich die Hersteller in der Luft- und Raumfahrtindustrie vergewissern, dass ihre Robotersysteme keinerlei Fehler machen, die zu Zeitverlusten und verlorenen Kosten führen könnten.

„Unser System sorgt dafür, dass sich die Werkzeuge während der Montage genau an der richtigen Stelle befinden“, versicherte Jim Reed. „Beim Vernieten von Flugzeugblechen müssen z. B. zwei Stücke zusammengeklemmt werden, in die der Roboter anschließend ein Bohrloch mit einem ganz bestimmten Durchmesser bohren muss. Erst dann kann eine Niete eingesetzt und eingedrückt werden.“

Er fügte hinzu: „Das TCP-System überprüft – und korrigiert bei Bedarf – alle Abweichungen im Werkzeug und stellt sicher, dass die Bohrung für die Niete exakt an der richtigen Stelle ausgeführt wird.“

Die Automatisierung von Fertigungsprozessen für die Luft- und Raumfahrtindustrie kann dazu beitragen, den Fertigungsdurchsatz zu erhöhen und den Umsatz zu steigern. Doch sie erfordert ein hohes Maß an Präzision – an dieser Stelle kommt vor allem das TCP-System ins Spiel.

Produktinformationen zum TCP-System von LEPS finden Sie hier.

Wenden Sie sich bitte bei allen Fragen zum TCP-System von LEONI sowie zu dessen Möglichkeiten in Roboteranwendungen an Jim Reed – per E-Mail an james.reed@leoni.com oder telefonisch unter 248-766–6844.

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