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Forschungsprojekt: Piezo Peening

PiezoPeening

Beim Forschungsprojekt Piezo Peening konnten wir uns ausführlich mit dem Thema des maschinellen Oberflächenhämmerns beschäftigen.

Kooperationspartner des Projektes:

WEGA-Konstruktion
Siebenwurst Werkzeugbau GmbH
Fraunhofer IWU, Chemnitz

 

Nachfolgend finden Sie eine Kurzbeschreibung der Arbeitspakete der robotized sowie eine Kurzfassung der Forschungsergebnisse. Diese dienen als schnelle Informationsquelle zu den wichtigsten Punkten.

Weiterführende Informationen finden Sie in Kürze in unserem Schlussbericht als PDF verlinkt.

 

Aufgaben der robotized

 

Arbeitspaket 4: Ansteuern der Piezoaktorik
AP 4.4: Übergabe positionsabhängiger Technologieparameter

Im Arbeitspaket 4 (Ansteuern der Piezoaktorik) ging es um die Erarbeitung eines Steuerungskonzeptes für das Piezo-Klopfwerkzeug.

Auf Basis der vom Fraunhofer IWU entwickelten Steuerungselektronik des piezoelektrisch angetriebnen Werkzeugsystems war unsere Aufgabe die CAD/CAM Anbindung, um positionsabhängig die entsprechenden Technologieparameter zu übergeben. Anhand verschiedener Bahnstrategien wurden Parameter wie Vorschubgeschwindigkeit, Vorschubrichtung, Aufprallwinkel, Zustellabstand, Glättungen, Punktabstand und Winkeländerungen berücksichtigt. Die Ausgabe wurde anhand eines Kuka 6-Achsen-Industrieroboters mit Kuka KRC Steuerung umgesetzt. Die Übertragung auf weitere Robotersteuerungen ist problemlos möglich.

PiezoPeening
Abbildung: CAD Modell für Technologieparameter

 

Arbeitspaket 6: CAM-Strategien Piezo Peening (Steuerung/Technologie)

Die Aufgabe des Arbeitspakets 6 bestand darin, für das Festklopfverfahren mittels Piezo-Aktor eine geeignete Werkzeugbahnplanung zu finden. Zu Beginn wurde ein erstes Konzept entwickelt, auf dessen Basis eine automatisierte Bahnplanung aufbaut. Ziel war es neben einfachen Versuchsbauteilen ebenso komplexe 3D Geometrien abbilden zu können. Anhand von Versuchsbauteilen sollte über mehrere Optimierungsschritte eine optimierte Bahnplanung erreicht werden. Letzendlich musste die Bahnplanung im Standard-Softwaremodul integriert sein und komplexe Werkstückgeometrien berechnen. Die Eignung wurde anhand von Versuchen geprüft.

PiezoPeening

Abbildung: Beispielgeometrie zur Bahnberechnung

 

Arbeitspaket 7: Demonstratorsystem

In Arbeitspaket 7 beschäftigten wir uns mit Implementierung in ein Demontratorsystem.

Hier wurden zum einen das Softwarepaket in Betrieb genommen und auch die Simulation (Soll) und die Realität (Ist) abgestimmt. Ein wesentlicher Aspekt sind die Simulationselemente im Raum. Dazu wurd die Roboteranlage vermessen und die Geometrie des Endeffektors letztendlich definiert.Zum Abschluß des Demonstratorsystems wurde bereits ein ersten Bauteil geklopft.

PiezoPeening CAM

Abbildung: PiezoPeening CAM System, Bahnplanung

 

Arbeitspaket 8: Experimentelle Verifizierung

In Arbeitspaket 8 wurde in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern Bauteile programmiert und mittels Postprozessor die entsprechenden Roboterprogramme generiert. Mit abgestimmten Prozessparametern wurde so mehrere Bauteile erfolgreich bearbeitet.

PiezoPeening

Abbildung: Geklopftes Logo Fraunhofer IWU

 

PiezoPeening Anlage Kuka

Abbildung: Versuchsanlage am IWU – Piezo Peening, Kuka Roboter

 

PiezoPeening Bearbeitung / Prozess

Abbildung: Prozess Piezo Peening, Festklopfen

 

Kurzfassung

In Kürze verfügbar.

 

 Unternehmen Region – Die BMBF-Innovationsinitiative für die Neuen Länder Verbundvorhaben Wachstumskerne, WK Potential, ZIK, InnoProfile, zwanzig20: PiezoPeening

Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept „Unternehmen Region – Die BMBF-Innovationsinitiative für die Neuen Länder” gefördert und vom Projektträger Jülich (PTJ) betreut.