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KI-Oberflächenfinish Der Roboter übernimmt jetzt den letzten Schliff am Presswerkzeug

Von Hochschule München / Joshua Jegg 6 min Lesedauer

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Das Oberflächenfinish von Presswerkzeugen wird heute noch manuell erledigt. Nun entwickeln aber die Hochschule München, BMW, Tebis und MRK Systeme eine automatisierte Möglichkeit dafür ...

Handarbeit adé! Denn ein Roboter mit adaptivem Endeffektor sorgt hier für den letzten Schliff an der Oberfläche eines Presswerkzeugs. Die Entwicklung läuft im Rahmen des Projekts „AutoFIN“. Zu sehen ist der Greifer für den automatisierten Schleifstein- und Werkzeugwechsel am Cube für die flexible Scan-/Kamera-Aufnahme.(Bild: Hochschule München)
Handarbeit adé! Denn ein Roboter mit adaptivem Endeffektor sorgt hier für den letzten Schliff an der Oberfläche eines Presswerkzeugs. Die Entwicklung läuft im Rahmen des Projekts „AutoFIN“. Zu sehen ist der Greifer für den automatisierten Schleifstein- und Werkzeugwechsel am Cube für die flexible Scan-/Kamera-Aufnahme.
(Bild: Hochschule München)

Am Ende einer hoch digitalisierten Prozesskette steht häufig dennoch der Mensch mit dem Schleifstein in der Hand. Und Presswerkzeuge für Karosseriebauteile werden zwar auf modernen Werkzeugmaschinen gefertigt, ihre Oberflächen müssen anschließend jedoch aufwendig manuell nachbearbeitet werden. Erfahrene Fachkräfte entfernen dabei Fräsriefen und Welligkeiten, gleichen Unebenheiten aus und erzeugen so schrittweise das gewünschte Oberflächenbild. Diese Arbeit erfordert aber viel Erfahrung und Fingerspitzengefühl. Zugleich ist sie aber körperlich belastend und kostet viel Zeit. Eine Automatisierung wäre deshalb zwar gut, ist aber besonders anspruchsvoll, weil im Werkzeugbau überwiegend Einzelstücke entstehen. Jedes Presswerkzeug besitzt eine individuelle Geometrie mit unterschiedlichen Freiformflächen, Radien und Übergängen. Eine einmal programmierte Roboterbewegung lässt sich aus diesem Grund nicht ohne Weiteres auf das nächste Werkzeug übertragen.

So einfach kann der Roboter den Mensch nicht entlasten

Zudem ist ein großer Teil des Prozesswissens bisher nur in den Köpfen der Fachkräfte gespeichert. Sie entscheiden dann intuitiv, in welcher Richtung sie den Schleifstein führen müssen, wie stark sie ihn dabei belasten und wann eine Fläche ausreichend bearbeitet ist. Ein Roboter benötigt dagegen eindeutige Vorgaben. Er muss etwa erkennen, welche Bereiche bearbeitet werden dürfen, welche Schleifrichtung geeignet ist und wie er selbst und das Werkzeug während der Bewegung auszurichten sind. Gleichzeitig muss verhindert werden, dass der Schleifstein verkippt, dass der Roboter in eine ungünstige Gelenkstellung gerät oder gar mit dem Bauteil kollidiert. Die Herausforderung besteht somit nicht allein darin, einen Roboter über eine Oberfläche zu bewegen. Vielmehr muss das personengebundene Erfahrungswissen in mechanische Funktionen, digitale Bearbeitungsregeln und automatisierte Entscheidungen übersetzt werden. Genau hier setzt das von der Bayerischen Forschungsstiftung geförderte Projekt „AutoFIN“ an. Dabei geht es um eine robotergestützte – also automatisierte – Alternative für die manuell Arbeit an Presswerkzeugen. Das Ziel ist es, die Qualität und Flexibilität der manuellen Bearbeitung zu erhalten, gleichzeitig aber Fachkräfte zu entlasten und den Prozess reproduzierbarer sowie wirtschaftlicher zu gestalten. Das Projekt läuft noch bis Juni 2027 und wird von der Bayerischen Forschungsstiftung finanziell unterstützt.

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