BCT: Individuelle Bauteile automatisiert bearbeiten
Zum Beispiel im Werkzeug- und Formenbau sowie bei der Herstellung und Reparatur von Triebwerkskomponenten unterscheidet sich die reale Bearbeitung vom zuvor geplanten Vorgehen. Bauteile sind nicht an der Position und in der Orientierung gespannt wie vorgesehen, oder sie weisen individuelle Form-Unterschiede z.B. auf Grund fertigungsbedingter Schwankungen oder Abnutzungen durch den Betrieb auf. Die Berücksichtigung dieser Abweichungen erfordert meist eine aufwendige, manuelle Bearbeitung. Doch das muss nicht sein!
BCT-Lösungen erfassen Position und Form jedes einzelnen Werkstücks vor der Bearbeitung und übertragen eine vordefinierte Strategie auf diese Bauteile. Für jedes Bauteil gesondert, und trotzdem automatisiert! Das nennen wir Adaptive Bearbeitung. Erfahren Sie hier mehr über Entwicklungen, Anwendungen und Lösungen. Fragen Sie uns, wie wir auch Ihre Probleme lösen können!
Ihre Vorteile:
+ Automatische Berücksichtigung individueller Bauteilformen.
+ Entfall eines langwierigen manuellen Ausrichteprozesses.
+ Reduzierung der Anforderungen an die Vorrichtung, was wiederum die Kosten senkt.
+ Verringerung des Ausschusses.
+ Minimierung der manuellen Nacharbeit.
OpenARMS
Ist neben variirender Aufspannlagen auch die individuelle Form der Bauteile zu berücksichtigen, so kommt BCT’s System OpenARMS (open Adaptive Repair and Manufacturing Software) zum Einsatz. Die Einbindung unterschiedlicher CAD- und NC-Formate, erlaubt eine reibungslose Zusammenarbeit mit kundenspezifischen Systemen. OpenARMS lässt sich an verschiedenste NC-Steuerungen anschließen und das integrierte Messmodul unterstützt taktile oder optische Sensoren. Basierend auf Information über das aktuelle Bauteil erfolgt die geometrische Anpassung der Fertigungsprogramme, bei der Vorgaben automatisch auf jedes einzelne, individuell geformte Bauteil übertragen werden. Die enge Anbindung an NC-Maschinen ermöglicht – trotz individueller Unterscheide der Bauteile – eine automatische Bearbeitung, ähnlich einer Serienfertigung.
OpenARMS bildet das Bindeglied zwischen der CAD/CAM-Beschreibung der Bauteile und den realen, individuellen Bauteilen. Die Adaption ist nicht auf spezielle Fertigungsverfahren beschränkt. So werden Turbinenschaufeln gefräst oder geschliffen, das Laser-Pulver-Auftragschweißen gewinnt durch Anpassung der Bahnen an Präzision. Bei der Bearbeitung von Kohlefaser-Verbundbauteilen ermöglicht OpenARMS einen gezielten Materialabtrag als Vorstufe einer Reparatur…
Erfahren Sie mehr über Entwicklungen, Anwendungen und Lösungen, oder Testen Sie uns!
Ihre Vorteile:
+ Berücksichtigung individueller Form und Lage der Bauteile
+ Integrierte Erfassung von Bauteil-Form und -Lage, optisch oder taktil
+ Automatisierte Bearbeitung durch direkte Anbindung an die Bearbeitungsmaschinen
+ Einhaltung enger Toleranzen, auch bei individuellen Formen
OpenFIT | Ausrichten von Bearbeitungen
Das exakte Ausrichten von Bauteilen zur Bearbeitung ist häufig ein Problem. Fertigungs-bedingte Abweichungen der einzelnen Bauteile, einfache Vorrichtungen oder Unterschiede bei deren Handhabung sind mögliche Ursachen. Aber, die Bearbeitung muss an der geplanten Position erfolgen und bei der Bearbeitung gegossener/gedruckter Rohteile sind Aufmaße zu berücksichtigen, um die Fertigteil-Geometrie in das Rohteil ‚einzupassen‘.
OpenFIT:
+ belastet das CAM System nicht
+ übernimmt bestehende NC-Programme
+ berücksichtigt die Eigenschaften der verwendeten Maschinen/Roboter sowie der Vorrichtung
Nach Import des CAD-Modells des Bauteils/der Vorrichtung sowie der Bearbeitungsprogramme erfolgen die Definition und Ausführung der Messungen zur Lage-Erfassung innerhalb der Maschine mittels integriertem Messmodul (taktiles Messen). Die direkte Kommunikation zwischen OpenFIT und der NC-Steuerung ermöglicht den automatischen Transfer von Mess-Programmen und der Ergebnisse. Ausgehend davon minimiert OpenFIT die Abweichungen zwischen Soll und Ist-Lage und orientiert so die Bearbeitung neu. Es besteht die Wahl, das NC-Programm anzupassen, oder die neue Orientierung an die Maschine zu senden.
Zusätzlich lassen sich Aufmaße an Bearbeitungsbereichen berücksichtigen. Dies gewährleistet eine entsprechende Materialmenge für eine sichere Prozessführung.
Ihre Vorteile
+ Entfall eines langwierigen, manuellen Ausrichteprozesses.
+ Senkung der Anforderungen an die Vorrichtung und damit verbundene Kostenreduzierung.
+ Kontrolle über das Bearbeitungs-Aufmaß
+ Einbindung in den derzeitigen Prozessablauf ohne großen Aufwand
+ Keine Neuberechnung der NC-Programme durch CAM nötig
+ Keine Änderung des NC-Programms bei „Frame“ Übertragung
Anwendungen
Kompensation von Aufpannfehlern:
Serienteile eingespannt in eine einfache Vorrichtung weisen Unterschiede in der Orientierung auf. Die Lage der Bauteile wird gemessen. Die NC-Programme werden entweder direkt angepasst oder unverändert(!) innerhalb eines neuen Koordinatensystems auf der Maschine ausgeführt.
Nachbearbeitung 3D gedruckter Bauteile:
Bohrungen, Passungen und Funktionsflächen werden nach dem eigentlichen Druck mittels klassischer Fertigungsmethoden wie Fräsen oder Bohren erstellt. Zur korrekten Orientierung der Bearbeitungen wird die Lage des Bauteils innerhalb der NC Maschine gemessen. Zur Steigerung der Genauigkeit berücksichtigt die Kompensation dabei zusätzlich die durch die Konstruktion noch verbliebenen Freiheitsgrade der Vorrichtung.
Nacharbeit von Gussteilen:
An größeren Gussteilen sind Flansche etc. zu bearbeiten. Dazu wird die Lage des Bauteils als auch das lokale Aufmaß an den Bearbeitungsstellen berücksichtigt. Die Information über Lage/Aufmaße erhält man entweder durch direktes Messen in der Bearbeitungsmaschine, oder durch den Import extern gemessener D
OpenSCAN | Bauteilerfassung per Laser-Linien-Scan
Um individuell geformte Bauteile oder spezielle Aufspannsituation im Rahmen einer adaptiven Bearbeitung berücksichtigen zu können, müssen zunächst die Unterschiede zur nominellen Situation (CAD) ermittelt werden. Hierzu verfügen alle adaptiven Systeme über integrierte/angeschlossene Messtechnik.
Im einfachsten Fall lassen sich die Unterschiede mit schaltenden Tastern ermitteln. Meist sind sie bereits vom Maschinenhersteller in NC-Maschinen integriert und ermöglichen verlässliche Messungen einzelner Punkte. Die BCT Lösungen zur Adaptiven Bearbeitung verfügen über integrierte Mess-Module mit denen sich Messabläufe definieren und Ergebnisse anzeigen lassen.
Erfordert die Bearbeitungsaufgabe jedoch eine große Anzahl Messpunkte, so ist das Laser-Linien-Scannen besser geeignet. Dabei werden die Abstände eines auf das Bauteil projizierten Streifens zum Sensor punktweise ausgewertet. Das Verfahren ist sehr schnell und liefert gleichzeitig eine große Anzahl an Messpunkten. Mit OpenSCAN lassen sich diese Messvorgänge definieren. Spezielle Kompensationen erhöhen die Genauigkeit der Messungen – insbesondere, wenn diese aus unterschiedlichen Richtungen erfolgen.
Ihre Vorteile:
+ Messung des Bauteils in der Maschine mit dem Roboter
+ Kurze Messzeiten bei hoher Auflösung
+ Erfassung von Bauteilzuständen für unterschiedliche Zwecke
Anwendungen
Erfassung der Geometrie von Karbonfaser-Bauteilen
Beim Schäften von Werkstücken aus Verbundmaterial müssen einzelne Lagen definiert abgetragen werden. Die Kenntnis der Bauteilgeometrie ist hierbei Grundvoraussetzung. Die flächige Erfassung erfolgt schnell und genau mittels Laser-Linien-Scan.
Reprofilierung von Ein- und Austrittskanten von Fan-Schaufeln
Die aktuelle Form der Ein- und Austrittskanten wird in einem ersten Prozessschritt erfasst. Das Laser-Linien-Scannen liefert hierzu die entsprechenden Daten, hoher Genauigkeit. Mit Hilfe der Ist-Daten berechnete die Software dann die NC-Programme zur Wiederherstellung des gewünschten Profilverlaufs.
3D Druck
Zur Kontrolle von Zwischenergebnissen nach dem Auftragen einer Anzahl an Lagen beim Laser-Auftragschweissen dient ein Scan mit einem Laser-Linien-Sensor. Der erfasste Zustand kann dann verwendet werden, um die nachfolgenden Prozessschritte anzupassen.
OpenDATA | Erfassung und räumliche Zuordnung von Prozessdaten
Prozesse lassen sich nur verbessern, wenn genug Informationen über sie zur Verfügung stehen. Betrachtet man einen Fräsprozess, so lassen sich Schwingungen und Fräskräfte, Drehzahlen und Vorschub messen. Auch beim Laserauftragschweißen kann ein Vielzahl an Parametern angefangen mit der Laserleistung bis hin zur Schmelzbad-Temperatur erfasst werden.
Mit OpenDATA lässt sich nun auch die Frage beantworten, wo, bezogen auf das Bauteil, welche Werte gemessen worden sind! Diese örtliche Auflösung erlaubt einen schnellen und praxisgerechten Einblick in den jeweiligen Prozess und liefert somit verlässliche Informationen zur Optimierung oder zur Überwachung.
OpenDATA verbindet Positionsinformationen von der Maschine mit den Messwerten externer Sensoren.
Auch für Ihre Problemstellung finden wir eine Lösung!
Ihre Vorteile
+ Präzise Zuordnung der Messwerte zum Bauteil selbst
+ Unterstützung der verschiedensten Sensoren (National Instruments Schnittstelle)
+ Übersichtliche Darstellung der Messwerte
Anwendungen
Temperatur-Erfassung beim Laser-Auftragschweißen
Im Rahmen eines Projekts mit dem Institut für Lasertechnik ILT in Aachen werden Schmelzbad-Temperaturen aufgezeichnet und den Positionen auf dem Bauteil zugeordnet. Dies erlaubt eine tiefere Einsicht in den Prozess und eröffnet den Forschern neue Analysen und Auswertungen, die letztendlich wieder zur Optimierung des Prozesse herangezogen werden können.
OpenLMD | Software zur Bahngenerierung für das Auftragschweißen
Mittels LMD (Laser-Metal-Deposition) lassen sich spezielle Features durch Materialauftrag erzeugen/drucken. Komplette Bauteile werden generiert, oder Bereiche an vorhandenen Bauteilen repariert und angepasst. LMD bietet eine hohe Flexibilität und ist nicht auf eine bestimmte Teilegröße beschränkt. Individuelle Bauteile lassen ausgehend von einer Basisausführung erstellen, indem spezialisierter Features aufgebaut werden. Das ermöglicht komplett neue Wege der Herstellung.
Aber: ein industrietauglicher, wirtschaftlicher Prozess benötigt mehr als nur den Materialauftrag. Bereiche, auf die ein bestimmter Werkstoff aufgetragen werden soll, müssen zuvor erfasst werden. Aus dem Vergleich mit der gewünschten Zielgeometrie ergibt sich ein Volumen, welches per LMD generiert werden soll. Hierzu sind die einzelnen Lagen und die Bewegungen der Aufschweissdüse zu berechnen. Dies erfordert Kenntnisse des Prozesses, ohne die eine qualitativ hochwertige Aufschweissung nicht möglich ist.
OpenLMD fasst diese Schritte unter einer einheitlichen Bedieneroberfläche zusammen und führt den Anwender von der Erfassung der Basisgeometrie hin zu einem auf Maschinen/Robotern lauffähigen NC Programm. Ein einmal definierter Ablauf lässt sich später automatisiert wiederholen.
Ihre Vorteile
+ Zusammenfassung der Prozess-Schritte in einer einheitlichen Bedieneroberfläche
+ LMD typisches Know-How in die Bahnberechnung integriert
+ Unterstützung von NC-Maschinen und Robotern
+ Integrierte Maschinensimulation
Adaptive Systeme bestehen immer aus der Kombination von Messtechnik und NC-Maschinen. Eine automatisierte Bearbeitung erfordert den Austausch von Informationen und Daten zwischen den einzelnen Komponenten. Um dies zu realisieren ist OpenARMS meistens direkt an die Bearbeitungsmaschine angebunden. Dies erlaubt das Senden von Messprogrammen, das Empfangen der Messergebnisse sowie die Übertragung und Ausführung der angepassten NC Programme. Wir unterstützen die gängigsten Steuerungstypen, fragen Sie uns.
BCT liefert neben der Software auch die passende Sensorik zur Erfassung der Ist-Geometrie, die Spannelemente bis hin zu kompletten Anlagen inklusive NC-Maschinen Ihrer Wahl.
Anwendungsorientierte Einweisungen in die Systeme garantieren deren schnellen und wirtschaftlichen Einsatz und sind daher selbstverständlich. Anwender werden in die Lage versetzt, eigene Projekte einzurichten und eigene Prozesse zu definieren.
Ihre Vorteile:
+ Lieferung des Komplettsystems aus einer Hand
+ Reibungslose Integration unterschiedlicher Komponenten
+ Abbildung komplexer Prozessabläufe
BCT Komplett-Systeme
Wenn gewünscht, liefern wir auch Komplett-Systeme für die Adaptive Bearbeitung.
Zu unseren Kunden gehören die Großen der Luftfahrt-Überholungsbranche wie auch Airlines und Hersteller von Gas- und Dampfturbinen sowie
ambitionierte Firmen im Bereich NC-Fertigung.
Unser modulares Konzept ermöglicht es uns, auf kunden-spezifische Anforderung schnell reagieren zu können. So erhalten Sie
Lösungen die auf Ihre speziellen Anforderungen maßgeschneidert sind.
Unsere Kontakte zu Maschinen- und Steuerungs-Herstellern sichern Ihnen eine Lösung nach dem aktuellen Stand der Technik.
Aus Gründen der Vertraulichkeit können wir hier leider nicht konkreter werden. Sprechen Sie uns an.
