TFraunhofer entwickelt im CFK-Valley einen Roboter made in Stade
Technologietransfer für die industrielle Anwendung: Im Hintergrund die am Fraunhofer IFAM in Stade entwickelte flexible Fräskinematik, im Vordergrund die gemeinsam entwickelte Produktlösung von autonox Robotics. Foto: Fraunhofer
Weltneuheit aus Stade: Das Fraunhofer-Institut mit Sitz im CFK-Nord in Ottenbeck hat auf der Messe automatica in München einen Roboter vorgestellt, der Hoffnungen weckt.
Stade. Der neuartige Bearbeitungsroboter schließt eine Lücke zwischen dem klassischen Industrieroboter und einer Werkzeugmaschine, teilt Fraunhofer IFAM mit. IFAM steht für Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung. Es hat seinen Hauptsitz in Bremen und einen Ableger in Stade - mit kreativen Köpfen.
Roboter kann CFK oder Stahl millimetergenau bearbeiten
Der neue Präzisionsroboter stehe für eine ressourceneffiziente und flexible automatisierte Produktion. Die von Fraunhofer entwickelte Fräskinematik ermögliche eine hochpräzise Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen (CFK) zum Beispiel für den Flugzeugbau, aber auch von Aluminium oder sogar Stahl.
Das ermögliche den Einsatz im Schienen-, Nutzfahrzeug- und Schiffbau sowie in der Energiebranche. Eine Bearbeitung solcher Bauteile und Materialien war bisher mittels Roboter nicht industriell robust realisierbar, so Fraunhofer IFAM. Das Besondere: Die Abweichung, die Experten sprechen von der Fertigungstoleranz, betrage maximal 0,1 Millimeter.
Der Roboter aus Stade wurde entwickelt in Zusammenarbeit mit autonox Robotics GmbH, einem mittelständischen Betrieb aus Baden-Württemberg, und wurde unter anderem in München auch von der Siemens AG präsentiert.
Industrieroboter arbeiten immer präziser
Und so erklärt IFAM den neuen Roboter: „Das Fraunhofer IFAM in Stade hat eine wegweisende Technologie zur Verbesserung der Dynamik und Präzision von Industrierobotern entwickelt. Diese kombiniert intelligente, modellgestützte Regelungsstrategien mit neuartigen Antriebstechnologien und einer darauf optimierten mechanischen Struktur des Roboters. Mit Hilfe der Entwicklung können dynamische Fehler kompensiert und Schwingungen effektiv gedämpft werden. Dadurch verbessert sich die Bahngenauigkeit signifikant, selbst bei hohen Vorschubgeschwindigkeiten und komplexen Bewegungsmustern.“
Dieser „Machine Tool Robot“ (MTR) eigne sich besonders für anspruchsvolle Fertigungsprozesse, zum Beispiel in der Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien, und eröffne neue Möglichkeiten für die Automatisierungstechnik sowie die Smart Industry, bei der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) in die industrielle Produktion integriert werden.
Fraunhofer IFAM in Stade hat zudem eine Softwareanwendung entwickelt als ergänzende Technologie zur Präzisionssteigerung. Im nächsten Schritt wollen die Expertinnen und Experten das neue Robotersystem zusammen mit ihren Partnern autonox Robotics sowie Siemens erproben und weiterentwickeln. Das Niedersächsische Wirtschaftsministerium sowie die NBank förderten das LuFo-Forschungsprojekt „Roboter Made in Niedersachsen 2“.
Fraunhofer forscht seit 15 Jahren im CFK Nord
Fraunhofer IFAM forscht und entwickelt seit 15 Jahren im CFK-Nord, anfangs mit Blick auf eine automatisierte Fertigung von Großteilen im Flugzeugbau. Roboter wurden entwickelt, die Löcher bohren, Kanten schleifen oder schrauben - also eher einfache, sich wiederholende Handarbeit ersetzen können.
Die nächsten Schritte könnten Roboter sein, die mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) selbstlernend unterwegs sind und im Haushalt oder in der Pflege eingesetzt werden können. Im Obstbau zum Ausdünnen von Blüten oder in Großküchen sind sie bereits Hilfen. Bei Fraunhofer IFAM in Stade arbeiten gut 70 Menschen, 50 als Stammbelegschaft sowie Studierende.
Die neu entwickelte flexible Fräskinematik auf einer Linearachse bearbeitet hochpräzise ein CFK-Flugzeugseitenleitwerk im 1:1-Maßstab im Fraunhofer IFAM in Stade. Foto: Fraunhofer
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