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Formlose hämmernde Blechumformung mit Industrierobotern - Anlagentechnik und Prozessentwicklung

 
: Schäfer, T.

TH Aachen -RWTH-; TH Darmstadt, Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen:
3. Fachtagung Inkrementelle Umformtechnik 2005 : FInU. 23.-24. November 2005, Darmstadt
Darmstadt: PtU, 2005
Fachtagung Inkrementelle Umformtechnik (FInU) <3, 2005, Darmstadt>
German
Conference Paper
Fraunhofer IPA ()
inkrementelles Umformen; Hämmern; Anlagentechnik; Prozeßentwicklung; Blechumformen; Industrieroboter; Umformen

Abstract
Dieser Beitrag gibt die Erfahrungen wieder, welche während der Entwicklung eines neuartigen inkrementellen Blechumformverfahrens am Fraunhofer IPA gemacht wurden.
Die Idee, Blech hämmernd umzuformen, entstand im Frühjahr 2002 während einer Dienstreise innerhalb der BMBF-Projekts "Robotyping - Neue Verfahren zu modellosen Herstellung großer Gießformen mit Robotern", in dem unter anderem einer roboterbasierte Modellierung von Sandgussformen direkt aus den CAD-Daten entwickelt wurde. Der Gedanke war, als Spin-Off des Projekts neben Formsand auch andere Materialien wir z.B. Blech mit Hilfe eines Industrieroboters zu modellieren. Aufgrund der gegenüber Werkzeugmaschinen geringen Steifigkeit von Robotern können nur geringe Reaktionskräfte durch die Handhabungseinrichtung aufgenommen werden, deshalb entstand die Idee, Blech mittels eines robotergeführten Hammerwerkzeugs umzuformen.
In diesem Beitrag wird zunächst ein Überblick über eine Vielzahl von Patentanmeldungen biw. Patenten gegeben, die sich mit der inkrementellen Blechumformung befassen, und realisierte Anlagen im Zeitraum von 1990 bis heute vorgestellt. Um die etlichen Verfahrensvarianten, die sich teilweise nur durch die Art der Kinematik unterscheiden, besser einordnen bzw. gegenüberstellen zu können, wird eine mögliche Einteilung inkrementeller Blechumformverfahren dargestellt.
Anschließend werden die am Fraunhofer IPA realisierten Versuchsanlagen zur hämmernden Blechumformung sowie die in den vergangenen dreieinhalb Jahren aufgebauten Hammerwerkzeuge präsentiert. Fragen zum Umformprozess, zru Bahngenerierung und zum Schwingungsverhalten des Industrieroboters, die seit dem Beginn der hämmernden Blechumformung immer wieder gestellt wurden, werden in dem Beitrag aufgegriffen und auf der Basis durchgeführter Versuche und theoretischer Überlegungen beantwortet. Unter anderem werden Unterschiede des hämmernden Umformprozesses im Vergleich zu Verfahren, die einen Umformstempel kontinuierlich gegen das Blech drücken, verdeutlicht.
Um die hämmernde Blechumformung weiter in Richtung Industrietauglichkeit voranzutreiben, wird eine Weiterentwicklung des Verfahrens in einer noch engeren Kooperation mit der Industrie angestrebt. Des weiteren wurden am 14. September 2005 ein EU-CRAFT-Antrag zum Thema inkrementelle Blechumformung mit einem Gesamtvolumen von 2MEUR eingereicht, um auch auf europäischer Ebene eine Zusammenarbeit mit Instituten und Firmen zu ermöglichen.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-35768.html