koLas - Flexible Fertigungszelle zur kombinierten Laserbearbeitung mit adaptiver Greiftechnik

Ziel des Verbundvorhabens koLas ist die Entwicklung einer flexiblen Laserfertigungszelle, die die beiden Bearbeitungsverfahren 3D-Laserschneiden und -schweißen in schnell wechselnder und beliebiger Folge zur Herstellung komplexer Blechbauteile anwenden kann. Die zu entwickelnde adaptive Greif- und Spanntechnik der Fertigungszelle soll sich automatisch an ändernde Bauteilgeometrien anpassen können und somit ein schnelles Umstellen auf neue Teile ermöglichen.Als wesentlicher Bestandteil der flexiblen Fertigungszelle wird ein neuartiges adaptives Handling- und Greifsystem entwickelt, das verschiedenste Teile individuell im Bearbeitungsraum bewegen, genau positionieren und mit den erforderlichen Kräften der Laserbearbeitung einspannen kann. Verschiedene Greif- und Spannelemente werden dazu an mehreren Schwenk- und Linearachsen angebracht und anhand der 3D-CAD-Daten des jeweils zu fertigenden Teils angepasst. Mit einer zu entwickelnden Steuerungssoftware wird die Ansteuerung der Greiftechnik und die kollisionsfreie Bewegungsbahn des robotergeführten Laserbearbeitungskopfes automatisch berechnet.Basis der kombinierten Laserbearbeitung wird ein von einem Roboter geführter Kombibearbeitungskopf, der ein schnelles Umschalten zwischen Laserschneiden und -schweißen ermöglicht. Der Kombibearbeitungskopf wird auf Grundlage einer am Fraunhofer ILT konzipierten autonomen Düse innerhalb des Vorhabens zu einem prozesssicheren Werkzeug entwickelt. Außerdem werden umfangreiche Technologieparametersätze ermittelt.Zur Ausnutzung des gesamten Leistungspotenzials der flexiblen Fertigungszelle werden die bestehenden Prozessketten analysiert und entsprechend den Möglichkeiten des flexiblen Verfahrenswechsels optimiert. Gegenüber einer konventionellen Abfolge von Füge- und Trennoperationen mit mehreren Werkzeug- oder Anlagenwechseln ist bauteilabhängig mit einem Einsparpotenzial von 30-70% zu rechnen.