Kameras sorgen bei der Laserstrukturierung von Spritzgießwerkzeugen dafür, dass Industrieroboter die Markierungen und die Bauteilkanten exakt identifizieren können, um den Laser innerhalb eines bekannten Toleranzbereichs an der richtigen Stelle zu positionieren. Das Forschungsprojekt Robotex will nun Industrieroboter entwickeln, welche die Kosten auf ein Fünftel senken könnten.
Komplexe und großflächige Formen für das Spritzgießen 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 % der Investitionskosten arbeitet. Die Partner sind S&F Systemtechnik, Zertrox, Eschmann Textures International und Module Works.
In dem Projekt 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, gelingt es dem Roboter, den Laser innerhalb eines bekannten Toleranzbereichs an der richtigen Stelle zu positionieren.
Die bestehende minimale Abweichung wird 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.
Fraunhofer IPT
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