Vid flygplanstillverkning, mycket av fräsen, borrning och montering sker fortfarande för hand. Detta beror på att råkomponenterna inte bara varierar i storlek och design, men också i formnoggrannhet. Små skillnader är oundvikliga i extremt lätta och elastiska material, vilket utgör en utmaning för automatiserad bearbetning. Arbetar med ett industrikonsortium, Fraunhofer -forskare har nu utvecklat en mobil robot som klarar dessa höga krav - den enda roboten i världen med denna förmåga.

När automatiska maskiner används i flygplanstillverkning idag, de tenderar att vara tunga, skräddarsydda portalsystem som långsamt glider över komponenterna på skenor. Dock, förutom att det är dyrt och oflexibelt, dessa system står stilla under långa perioder, vilket innebär att deras produktivitet är låg.

"Vår nya robot kan resa till komponenterna autonomt och utföra alla nödvändiga uppgifter där. Mätning, bindning, borrning, fräsning - det kan allt. Roboten är en allsidig maskin och kan snabbt och flexibelt anpassas för att forma felaktigheter i stora komponenter samt produkt- och modelländringar, "säger Dr Dirk Niermann, Chef för avdelningen för automation och produktionsteknik vid Fraunhofer Institute for Manufacturing Technology and Advanced Materials IFAM i Stade. Medan tidigare robotar har misslyckats när det gäller de höga precisionskraven inom flygsektorn, den nya roboten har inga sådana svårigheter:avvikelserna i bearbetningsresultaten är mindre än en halv millimeter.

Noggrannhetsvinster tack vare mätsystem på utsidan

"Framför allt, genom att integrera specialutvecklade mätsystem på utsidan (så kallade sekundära omkodare), vi lyckades avsevärt minimera fel, "förklarar Christian Böhlmann, Gruppchef för integrerade produktionssystem. Medan mättekniken är ansluten till motorn i konventionella industrirobotar, den monteras direkt på axlarna på den nya roboten. "Den här vägen, vi vet alltid axlarnas exakta position. "Annan teknik bidrog också till att öka bearbetningsnoggrannheten, inklusive kompensation på kontrollsidan av friktionshäftningseffekter från växlarna, och en förfinad kalibrering av roboten, med hjälp av vilka engångsmätningar utförs för att bestämma den verkliga robotgeometrin, som sedan räknas in i beräkningar av rörelse.

Eftersom luftfartskomponenter ofta är upp till 20 meter långa, rörlighet var viktigt när man utformade den nya roboten. "Vi utvecklade en styv plattform med tre drivhjul för roboten, "säger Böhlmann." Det betyder att den kan röra sig fritt runt fabriksgolvet och gå vart det än behövs vid en given tidpunkt. Så snart den når sin destination, den drar i sina hjul och står i ett stabilt läge. "

På det här sättet, roboten och andra modulära robotiska produktionssystem från Fraunhofer IFAM underlättar vätska, mångsidig tillverkning; de passerar inte längre genom fast bestämda stationer, men anpassa dig snabbt flexibelt och kostnadseffektivt till olika krav.