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Matthias Vette-Steinkamp
Rekonfigurierbares Robotersystem für die Montage von flächigen Flugzeugstrukturbauteilen
Der Produktionsstandort Deutschland sieht sich einer tiefgreifenden Veränderung gegenüber. Verkürzte Entwicklungszeiten und eine zunehmende Anzahl an Varianten bei gleichzeitig immer anspruchsvolleren Produkten und Technologien stellen die produzierenden Unternehmen, aber auch die Produktionsanlagenbauer vor neue Herausforderungen.
Besonders in der Flugzeugproduktion führt die Globalisierung dazu, dass die benötigten Bauteile und -gruppen in unterschiedlichen Werken verschiedener Länder vormontiert werden. Um die Produktfunktion nach der Montage zu garantieren, werden bis heute starre Vorrichtungen und enge Toleranzfelder für die Fertigung und Vormontage von Großbauteilen eingesetzt. Diese erfüllen durch definierte Schablonen und Formelemente neben der räumlichen Anordnung auch eine formgebende Funktion. Zur Einhaltung der geforderten Toleranzen bei der Montage von Großbauteilen sind die Vorrichtungen meist sehr massiv gebaut. Eine Skalierung der Produktion, eine Änderung am Bauteil oder der Technologien ist nur durch aufwendige Neukonstruktionen und Fertigung neuer Vorrichtungen möglich. Einen Lösungsansatz stellen wandlungsfähige Montagesysteme dar, die es dem Anwender erlauben, auf veränderte Produkte, schwankende Produktionsparameter als auch auf neue Technologien bedarfsgerecht reagieren zu können. Die Grundlage für solch ein wandlungsfähiges Montagesystem für Großbauteile ist ein rekonfigurierbares Robotersystem.
Am Anwendungsbeispiel „Positionierung des Bauteils“ in der Flugzeugstrukturmontage werden die Anforderungen und Randbedingungen von rekonfigurierbaren Robotersystemen für Großbauteile abgeleitet. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag, das Leistungspotenzial kooperierender Robotersysteme auszuschöpfen.
Besonders in der Flugzeugproduktion führt die Globalisierung dazu, dass die benötigten Bauteile und -gruppen in unterschiedlichen Werken verschiedener Länder vormontiert werden. Um die Produktfunktion nach der Montage zu garantieren, werden bis heute starre Vorrichtungen und enge Toleranzfelder für die Fertigung und Vormontage von Großbauteilen eingesetzt. Diese erfüllen durch definierte Schablonen und Formelemente neben der räumlichen Anordnung auch eine formgebende Funktion. Zur Einhaltung der geforderten Toleranzen bei der Montage von Großbauteilen sind die Vorrichtungen meist sehr massiv gebaut. Eine Skalierung der Produktion, eine Änderung am Bauteil oder der Technologien ist nur durch aufwendige Neukonstruktionen und Fertigung neuer Vorrichtungen möglich. Einen Lösungsansatz stellen wandlungsfähige Montagesysteme dar, die es dem Anwender erlauben, auf veränderte Produkte, schwankende Produktionsparameter als auch auf neue Technologien bedarfsgerecht reagieren zu können. Die Grundlage für solch ein wandlungsfähiges Montagesystem für Großbauteile ist ein rekonfigurierbares Robotersystem.
Am Anwendungsbeispiel „Positionierung des Bauteils“ in der Flugzeugstrukturmontage werden die Anforderungen und Randbedingungen von rekonfigurierbaren Robotersystemen für Großbauteile abgeleitet. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag, das Leistungspotenzial kooperierender Robotersysteme auszuschöpfen.
Schlagwörter: Robotik; Montage; Flugzeugproduktion; Wandlungsfähigkeit
Forschungsberichte Montagetechnik und -organisation
Herausgegeben von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rainer Müller, Saarbrücken
Band 1
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