 | 2012 |
Abstract:
Zur Gewichtsreduzierung an Kraftfahrzeugen werden Karosserien in Space- Frame-Bauweise aus Aluminium aufgebaut, um die stetig wachsenden Anforderungen bezueglich Kraftstoffverbrauch und Abgasvorschriften einhalten zu koennen. Haufig werden dabei gekr?mmte Strangpressprofile verwendet, die neben einem guten Verhaeltnis aus Gewicht und Steifigkeit viele Moeglichkeiten im Bezug auf Design bieten. Die vorliegende Arbeit beschaeftigt sich im Kontext der Automatisierung des flexiblen Herstellverfahrens Runden beim Strangpressen mit der Steigerung der Genauigkeit der mithilfe robotergef?hrter Werkzeuge zum F?hren, Abtrennen und ?bergeben der hergestellten Strangpressprofile. Als Zielsetzung resultiert die Entwicklung, Umsetzung und Validierung von M?glichkeiten zur Steigerung der Konturgenauigkeit von gerundeten Strangpressprofilen durch robotergest?tzte F?hrungswerkzeuge. Aufgrund ver?nderlicher Einflussfaktoren, die bei der Anwendung von Industrierobotern ber?cksichtigt werden m?ssen, sowie zus?tzlicher ver?nderlicher Einflussfaktoren aus dem Prozess ist eine einmalige Kalibrierung der Anlage f?r eine kontinuierliche Herstellung gleichbleibender Bauteilqualit?ten nicht ausreichend. Ein Teilziel der Arbeit ist daher, ebenfalls ver?nderliche Einflussfaktoren bei der Herstellung ber?cksichtigen und ausgleichen zu k?nnen. Um die Ziele zu erreichen, wird in dieser Arbeit die Einf?hrung einer neuartigen M?glichkeit zur diskreten Regelung der Bewegungsbahnen verfolgt. Hierzu wird eine Vorgehensweise zur systematischen Analyse und Einteilung von qualit?tsbeeinflussenden Faktoren bei der Profilherstellung sowie der M?glichkeit der Minimierung der Auswirkungen erarbeitet und auf die Anforderungen des robotergest?tzten F?hrens und Abtrennens w?hrend der Profilherstellung angewendet. Besonders f?r die Kompensation von Konturabweichungen aufgrund langsam ver?nderlicher und nur mit hohem technischen und wirtschaftlichen Aufwand messbarer Einflussfaktoren wird ein L?sungsansatz zur Roboterf?hrung umgesetzt, bei dem aus Messdaten bereits hergestellter Profilbauteile und dem Vergleich zur Sollkontur eine Ver?nderung der Bahnen der robotergef?hrten Werkzeuge erm?glicht wird. Mit dem gew?hlten L?sungsansatz erfolgt eine Minimierung der Konturabweichungen in Form eines diskreten Offline-Konturregelkreises am Bauteil. In dem Regelkreis werden zum einen ver?nderliche Einflussfaktoren aus dem Prozess und zum anderen nicht messbare Einflussfaktoren der Kinematiken zur Profilf?hrung bei der Profilherstellung kontinuierlich ausgeglichen und eine hohe Bauteilqualit?t dadurch auch ?ber l?ngere Zeitabschnitte sichergestellt. Die Validierung der umgesetzten Ma?nahmen und Verfahren erfolgt mithilfe einer optimierten Versuchsanlage an unterschiedliche Profilgeometrien.