Abstract:

Der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft eingerichtete Sonderforschungsbereich TR 10 erarbeitet die wissenschaftlichen Grundlagen und Methoden zur Gestaltung von integrierten Prozessketten für die automatisierte und produktflexible Kleinserienfertigung leichter Tragwerksstrukturen ([Sfb-01]). Ausgangspunkt der Prozesskette ist das Fertigungsverfahren "Runden beim Strangpressen“, das es ermöglicht, ein Profil sofort nach der Presse, in warmem Zustand in seine endgültige Form umzuformen. Die nachfolgenden Prozessschritte befassen sich mit dem Abtrennen der gewünschten Profillänge und der Bearbeitung an den Enden. Da sich im Laufe des Projekts die ursprünglich geplante spanende Bearbeitung als ungeeignet erwies um feine Konturen in die Profilenden einzubringen, wurde die Bearbeitung mit Laserstrahl in Betracht gezogen. Aus dieser Überlegung heraus entstand diese Arbeit, die sich mit der Integration eines Lasersystems in die bestehende parallelkinematische Werkzeugmaschine befasst.

Es wurden insgesamt, neben einer sehr aufwändigen internen Lösung, fünf Varianten von externen Strahlarmen gefunden, die nach Berechnung und Optimierung sehr gute Werte in Bezug auf Dynamik und Belastung der Arbeitsplattform aufweisen. Diese lassen sich, ohne großen Aufwand und Modifikationen an der Struktur der PKM, in diese integrieren und ermöglichen so eine Laserbearbeitung mit den aktuell bestehenden Elementen der Prozesskette des TR10. Die ausgewählte Variante zeichnet sich durch eine konstante Strahlweglänge und eine geringe Anzahl an Umlenkspiegel aus.