Fraunhofer IPT: Industrieroboter mit Lasersystem für kostengünstige Texturen auf großen und komplexen Formwerkzeugen

Laserstrukturierter Formeinsatz - (Bild: Fraunhofer IPT).

Komplexe und großflächige Formen für den Kunststoffspritzguss, beispielsweise für Interieur-Bauteile im Automobil, lassen sich mit dem Verfahren des Laserstrahlstrukturierens hochgenau markieren oder gravieren. Damit die Form gleichmäßig mit sich wiederholenden Mustern und Texturen versehen werden kann, muss das Lasersystem bei jeder Wiederholung präzise positioniert werden. Die Anschaffungskosten für Anlagen, in denen sich solche großen Formen herstellen lassen, übersteigen jedoch schnell eine Million Euro. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen will deshalb im Forschungsprojekt "RoboTex" gemeinsam mit vier Industriepartnern ein Robotersystem entwickeln, das für rund 20 Prozent der Investitionskosten arbeitet.

Im Projekt "RoboTex" setzen die Partner erstmals einen kostengünstigen Industrieroboter zum großflächigen Laserstrukturieren ein. Durch den Verzicht auf zusätzliche kosten- und wartungsintensive Technik soll ein äußerst robustes und kostengünstiges Großraumlasersystem entstehen, das gegenüber konventionellen Systemen auch ökologische und gestalterische Vorteile birgt.

Die systembedingten Ungenauigkeiten des Roboters werden dabei durch eine neue, intelligente Methode kompensiert: In einem ersten Schritt werden dazu mit dem Laser an definierten Positionen der Oberfläche Markierungen eingebracht. Diese Markierungen dienen dann als Ankerpunkte für die aufzubringende Textur. Anhand einer Kamera, die sowohl die Markierungen als auch die Bauteilkanten identifizieren kann, soll es dem Roboter gelingen, den Laser innerhalb eines bekannten Toleranzbereichs an der richtigen Stelle zu positionieren. Die bestehende minimale Abweichung werde dann durch die integrierte Software mit den Bearbeitungsdaten des Lasers verrechnet und damit ausgeglichen. Die vorher angebrachten Markierungen überschreibt der Laser automatisch mit jedem Bearbeitungsgang.

Das Projekt "RoboTex", an dem neben dem Fraunhofer IPT auch S&F Systemtechnik, die Zertrox GmbH & Co. KG, die Eschmann Textures International GmbH und die ModuleWorks GmbH mitwirken, wird durch Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) 2014-2020 unter dem Förderkennzeichen EFRE-0800314 gefördert.

Weitere Informationen: www.ipt.fraunhofer.de

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen

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