Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Rechnergestützte Anpassung von Laserstrahlschneidbahnen an Bauteilabweichungen



Datum: 11.12.2003


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. H. Bley, Universität des Saarlandes

Offline-programmierte Laserstrahlschneidbahnen müssen beim Laserstrahlschneiden von komplexen Blechformteilen im Prototypenbau oftmals manuell korrigiert werden. Die Korrektur ist notwendig, da die in der Fertigung vorliegende Geometrie eines Werkstücks von der idealisierten Planungsgrundlage des Offline- Programmiersystems abweichen kann. Die Ursachen der Abweichung, wie der Eigenspannungszustand oder eine Fehleinspannung des Bauteils, sind äußerst komplex und können nicht genau vorhergesagt werden. Zudem kann für Prototypenbauteile nicht der gleiche Aufwand für die Spanntechnik betrieben werden, wie dies bei Serienbauteilen der Fall ist. Das manuelle Anpassen ist eine sehr zeitaufwendige Tätigkeit, sodass hierdurch die Effizienz des Prototypenbaus abnimmt. Diese Arbeit setzt sich daher mit der Entwicklung einer Methode zur rechnergestützten Anpassung von Laserstrahlschneidbahnen an Bauteilabweichungen auseinander. Der Ansatz sieht vor, markante Merkmale auf dem Ist- und Soll-Bauteil zu verwenden. Bezüglich dieser Merkmale und der Bauteiloberfläche werden die Konturpunkte beschrieben. Durch diese geodätisch basierte Koordinatenbeschreibung sowie die gezielte Anwendung der Graphentheorie ist die Rekonstruktion von Bearbeitungskonturen aus elementaren Konturbestandteilen auf ähnlichen Geometrien innerhalb spezifizierter Toleranzen möglich. Die algorithmische Erschließung der Anpassungsproblematik stellt eine wichtige Grundlage dar, um die Effizienz beim Laserstrahlschneiden von Formteilen zu steigern.