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Netzwerke, Cluster und Technologieförderung
Erfolgreicher Abschluss im Forschungsprojekt LARISSA
Höhere Bewegungsdynamik und schnellere Werkstückbearbeitung durch die Kombination von Roboter und Laserscanner.
Wissenschaftler der Hochschule Aschaffenburg haben gemeinsam mit den Projektpartnern Reis Robotics, Obernburg und RAYLASE AG, Weßling eine entscheidende Verbesserung im Bereich der Lasermaterialbearbeitung entwickelt. Im Forschungsprojekt LARISSA wurden unter der Leitung von Prof. Dr. Hartmut Bruhm und Prof. Dr. Alexander Czinki neuartige Steuerungskonzepte entwickelt, welche die Kombination und Koordination von Roboter und mobilem Laserscanner erlauben: Wo der Roboterarm an seine bewegungsdynamischen Grenzen stößt, wird nun die extrem hohe Beweglichkeit des Lasers genutzt. So lassen sich bei der Lasermaterialbearbeitung mit Industrierobotern deutlich höhere Geschwindigkeiten und eine verbesserte Genauigkeit erzielen.
Ziel des auf zweieinhalb Jahre angelegten Forschungsprojekts LARISSA (Kurzform für: “LaserRobotik – Integration von Scan- und Fokussiereinheiten als hochdynamische System Achsen) war daher die Entwicklung und Erprobung neuartiger Steuerungs- und Regelungskonzepte, welche die Dynamik eines beweglichen Laserscanners (Strahlumlenkeinheit) mit dem großen Arbeitsraum eines Industrieroboters kombinieren. Bei dem nun entwickelten System wird der Laserstrahl durch eine vom Roboterarm mitgeführte Scannereinheit gezielt so abgelenkt, dass der Roboter nur relativ langsame und glatte Bewegungen ausführen muss und der Laserpunkt – trotzdem schnell und präzise der vorgegebenen Bearbeitungskontur folgt. So lassen sich bei der Lasermaterialbearbeitung mit Industrierobotern deutlich höhere Geschwindigkeiten erzielen, ohne das Abstriche bei der Genauigkeit hingenommen werden müssten.
Bei der Abschlusspräsentation zeigten die Projektpartner ihre Entwicklung an einem Praxisbeispiel. Das Werkstück – ein Teil der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes – wurde zunächst in konventioneller Art bearbeitet: 45 Sekunden braucht der massige Industrieroboter für das Abfahren der Schweißnaht. Deutlich schneller – in nur 15 Sekunden – geschieht dies unter Einsatz des neuen Steuerungskonzeptes. Dabei werden kleinere Bewegungsabläufe und Richtungsänderungen nicht mehr vom Roboterarm ausgeführt, sondern direkt vom hochdynamischen Laserscanner übernommen. Die Bewegungsaufteilung und –koordination zwischen Roboter und Laser übernehmen dabei die im Projekt entwickelten Steuerungsalgorithmen. Das Forschungsprojekt wurde von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert.
Ansprechpartner
Prof. Dr. Hartmut Bruhm
Telefon: 06021 314-819
E-Mail: hartmut.bruhm@h-ab.de