Automatisierte Reparaturzelle für den Werkzeug- und Formenbau

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1 Umformtechnik, Werkzeugmaschinen, Werkzeugbau Automatisierte Reparaturzelle für den Werkzeug- und Formenbau Forschungsprojekt OptoRep S. Bichmann, L. Glasmacher, M. Kordt, K. Groll Inhalt Schwerpunkt eines Forschungsvorhabens am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT ist der Aufbau einer Reparatur-Fertigungszelle für den Werkzeugbau, welche eine automatisierte Reparatur beginnend beim Ermitteln der verschlissenen Werkzeugbereiche bis zum reparierten, einsatzfähigen Werkzeug ermöglicht. Hierzu werden nicht nur Insellösungen für die einzelnen Prozessschritte erarbeitet, sondern insbesondere ein integriertes Gesamtlösungskonzept und dessen prototypische anlagentechnische Umsetzung entwickelt. OptoRep Repair cell for repairing and redesigning heavy forming tools Abstract The subject of the research project OptoRep is the assembly of an integrated repair cell for repairing and redesigning heavy forming tools, which will facilitate automated repairs, beginning with measurement of worn tool areas through to the repaired, fully operational tool. To this end the goal is not just the development of isolated solutions for individual steps of the process but more particulary the design of an integrated concept for an overall solution and its prototypical assembly. 1 Einleitung Überblick Die Industrie ist im Wandel. Die Automobilindustrie überträgt immer mehr technologische Verantwortung an ihre Zulieferer; dies ist insbesondere im Werkzeug- und Formenbau zu beobachten. Es werden verstärkt Komplettlösungen aus einer Hand gefordert. Das spiegelt sich in Produkten wider, die von der Konstruktion über die Fertigung bis hin zum einsatzfähigen Bauteil von einem Systempartner angeboten werden sollen. Neben diesen gestiegenen Kundenanforderungen bewirken zudem die Trends zu kürzeren Produktlebenszyklen und komplexeren Funktionalität der Bauteile einen erhöhten Druck auf den Werkzeug- und Formenbau aus. Um diesem Umstand erfolgreich entgegentreten zu können, müssen neue Wege im Produktlebenszyklus von Werkzeugen erschlossen werden. Autoren Dipl.-Ing. Stephan Bichmann, Dipl.-Inf. Dipl.-Ing. (FH) Lothar Glasmacher, Dipl.-Ing. Mario Kordt, Dipl.-Ing. Karl Groll Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT Steinbachstr. 17, D Aachen Tel (0)241 / oder -246 oder -127 oder -150 Fax + 49 (0)241 / S.Bichmann@ipt.fraunhofer.de; l.glasmacher@ipt.fraunhofer.de; M.Kordt@ipt.fraunhofer.de; K.Groll@ipt.fraunhofer.de Internet: In diesem Zusammenhang nimmt die Reparatur und Modifikation von Umformwerkzeugen für die Massiv- und Blechumformung eine zentrale Stellung ein, da diese Prozesse mit den heute üblichen Methoden sehr langwierig und mit einem hohen Anteil manueller Tätigkeiten verbunden sind. Gegenstand des aktuellen Forschungsprojekts OptoRep am Fraunhofer IPT (Förderkennzeichen 02PD2490), das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger des BMBF für Produktion und Fertigungstechnologien (PFT), Forschungszentrum Karlsruhe betreut wird, ist die prototypische anlagentechnische Umsetzung einer automatisierten Reparatur- und Änderungsfertigungszelle für den Werkzeug- und Formenbau. Die für die Entwicklung der aufzubauenden Reparaturzelle nötigen Kompetenzen werden durch ein Firmenkonsortium ergänzt, das aus zwei Anwendern und vier Systemlieferanten besteht. 2 Automatisierte Reparaturzelle OptoRep Insbesondere der Bereich der Instandhaltung/Reparatur von Werkzeugen rückt aufgrund der veränderten Marktanforderungen nunmehr verstärkt in den Verantwortungsbereich des Werkzeug- und Formenbaus. Der Produktlebenszyklus von Massiv- und Blechumformwerkzeugen wird besonders durch Designänderung und Werkzeugverschleiß bestimmt. Zum einen können Designänderungen (notwendig beim Einfahren der Werkzeuge in der Produktionspresse oder durch Produktänderungen) auftreten. Zum anderen können Werkzeugausfälle, hervorgerufen durch übermäßig auftretenden Werkzeugverschleiß, vorliegen. Die Nachbesserung/Bearbeitung solcher Werkzeuge erfolgt derzeit in einem mehrstufigen Arbeitsprozess auf unterschiedlichen Bearbeitungsstationen, wobei ein hoher Anteil an manueller Arbeit vorliegt. Dies spiegelt sich zum einem in erhöhten Zeit- und Kostenanteilen wider. Zum anderen sind konstante Fertigungsqualitäten nur mit einem hohen Aufwand zu gewährleisten. Um den neuen Anforderungen hinsichtlich Qualität und Kosten erfolgreich entgegentreten zu können, wird eine automatisierte Reparaturzelle OptoRep für den Werkzeug- und Formenbau entwickelt. Ziel von OptoRep ist es, durch Automation und kontinuierlichen Datendurchgang den Reparatur- und Designänderungsprozess von Umformwerkzeugen für die Massiv- und Blechumformung zu beschleunigen (Bild 1). Die Anlage wird alle auftretenden Anwendungsfälle: Reparatur verschlissener Werkzeuge mittels Laserpulverbeschichten, Verschleißschutz von Neuwerkzeugen mittels Laserpulverbeschichten, Werkzeuganpassung bei Designänderungen mittels Laserpulverbeschichten, wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

2 Bild 1. Prozesskette: Automatisierte Reparaturzelle für den Werkzeugund Formenbau Härten von Bauteiloberflächen mittels HDL zur Verschleißminimierung sowie konventionelle Fräsbearbeitung nahezu automatisiert bearbeiten. Die Reparaturzelle ermittelt die entsprechenden Werkzeugbereiche, erfasst deren Geometrie mit Hilfe optischer Messtechnik, generiert Daten anhand von CAD, führt Reparaturen mittels Laserauftragschweißen aus und bearbeitet das Werkzeug schließlich per 5-Achs- Fräsen nach. Der derzeitige Projektfortschritt gestattet noch keine durchgängige Bearbeitung eines Demonstratorbauteils durch die gesamte Prozesskette. Daher wird im Folgenden der aktuelle Projektstand der wichtigsten Arbeitsbereiche vorgestellt. 3 Messtechnik und CAD/CAM-Technologie 3.1 Maschinenintegrierter optischer Scanner Begründet durch den maßgeblichen Einfluss auf die Effektivität und Durchgängigkeit der Prozesskette in einer automatisierten Reparaturzelle kommt der Integration optischer 3D-Messtechnik in das Gesamtkonzept eine besondere Bedeutung zu. Bei der Wahl des optimalen Sensors hat sich für den Anwendungsfall der Werkzeugreparatur das Prinzip des scannenden Triangulationssensors als optimale Lösung herausgestellt. Im Rahmen des Projekts wurde von der Steinbichler Optotechnik GmbH ein leistungsfähiger Sensor entwickelt, der die Vorzüge eines punktuell arbeitenden Lasertriangulationssensors mit den Vorzügen eines Lichtschnittsensors vereint. Von großem Nutzen ist die Möglichkeit, die Intensität des Laserstrahls während des Messvorgangs zu regeln. Diese Regelung ist erforderlich, weil die zu messenden Werkzeuge aufgrund des Einsatzes in der Produktion enorm schwankende Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Es besteht damit die Möglichkeit, die Datenakquisition zu verbessern. Schlecht reflektierende Objektpunkte können durch eine Erhöhung der Laserintensität noch ausgewertet werden und ein Übersteuern des Signals aufgrund hoher Oberflächenreflektivität kann durch eine Intensitätsverringerung vermieden werden. Weitere Vorteile des Sensors sind in der hohen Messfrequenz (10 khz) sowie im großen Messbereich zu sehen (z-richtung 80 mm, x-richtung 100 mm bis 160 mm), wobei die Sensorauflösung 2 µm bis 3 µm beträgt. Die Digitalisierung der großen Oberflächentopografien der Werkzeuge wird durch die Integration des Laserscanners in das 5-Achsenportal des Bearbeitungssystems (Bild 2) ermöglicht. Damit stehen dem Messsystem ebenfalls fünf Bewegungsachsen zur Verfügung, um bei möglichen Abschattungen während des Scanvorgangs den Sensorkopf in seiner Orientierung zur Oberfläche in fünf Freiheitsgraden zu korrigieren. Die so akquirierten Punkte liefern somit den Eingangsdatensatz für den folgenden Vergleich mit den CAD-Soll-Daten (Bild 3). Auf Basis dieses Vergleichs werden anschließende NC-Bahnen für den Schweiß- und Fräsprozess generiert. 3.2 Strategien zur bauteilorientierten Digitalisierung Bild 2. Integrierter Sensor in der 5-Achs-Spindel des Bearbeitungszentrums Parallel zu den Integrationsarbeiten des Sensors in die Maschine wurden Analysen und Simulationen für die Komplettwt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

3 digitalisierung von Regelgeometrien und Freiformflächen erarbeitet. Hierbei wurden folgende Forderungen definiert, die für eine erfolgreiche automatisierte Digitalisierung der Werkzeugtopografie und eine anschließende Inspektion der Verschleißbereiche notwendig sind: Hochauflösende topographieabhängige Digitalisierung, Akquisition von qualitativ hochwertigen Daten, vollständiges Erfassen der gesamten Objekttopografie und genaue Erfassung von Objekträndern und Bohrungen. Beim Umsetzen der verschiedenen Strategien im CAM-System wurde insbesondere darauf geachtet, dass der mittlere Messstrahl des Triangulationsscanners nach Möglichkeit immer senkrecht auf dem Messobjekt steht und sich das Messobjekt optimaler Weise stets in der Mitte des Messbereichs befindet. Bei der Definition der erforderlichen Punktdichten ist die Objekttopografie in besonderer Weise zu berücksichtigen. Hauptziel aller Messstrategien ist es, eine hochauflösende Digitalisierung zu erhalten, wobei Stellen mit hohen Ortsfrequenzen (steile Flanken und kleine Strukturen) besonders gründlich abgetastet werden müssen im Gegensatz zu Stellen mit niedrigen Frequenzen (zum Beispiel ebene Flächen). Mit diesen Maßnahmen können die nachgeschalteten Arbeitsschritte (Datenaufbereitung und Triangulierung) effizient ablaufen. Bild 3. Vom verschlissenen Werkzeug bis zur Verschleißquantifizierung Um ein genaues Erfassen der Objektränder und Bohrungen durchführen zu können, wurde eine hybride Messstrategie konzipiert. Ziel dieser Strategie ist es, dass Bohrungen und Objektränder exakt über eine taktile (in der Maschine vorhandene) Messtechnik erfasst werden und flächige Bereiche durch den einwechselbaren optischen Sensor gescannt werden. Beide Datensätze werden in einer Punktewolke vereint und bieten somit wertvolle Informationen für die Flächenrückführung. 4 Laserstrahlbeschichten Bild 4. Schweißkammer Ein Hauptbestandteil der automatisierten Reparaturzelle OptoRep ist das Pulverauftragschweißmodul, mit dem fünfachsige Auftragschweißungen durchführbar sind. In Abhängigkeit der Verfügbarkeit der Anlagentechnik (Düse, Handhabung und Laser) werden zurzeit im Bereich der Prozesstechnologie Grundlagenuntersuchungen durchgeführt. Zum einen sind geeignete Schweißparameter für die vorliegenden Schweißwerkstoffpaarungen zu ermitteln, zum anderen müssen entsprechende Bearbeitungsstrategien für eine konturnahe Bearbeitung entwickelt und in das CAM-System implementiert werden. Um einerseits die Schweißbarkeit der Werkstoffpaarungen sicherstellen und um andererseits grundlegende Parameterfelder aufstellen zu können, wurden erste Schweißungen auf bereits bestehenden Versuchsanlagen durchgeführt. Dabei wurde auf eine größtmögliche Übertrag- und Vergleichbarkeit der Ergebnisse hinsichtlich des aufzubauenden Maschinendemonstrators geachtet. Aufgrund der Verarbeitung pulverförmiger Schweißstoffe (Arbeitsschutzbestimmungen) wurde eine Auftragschweißbox aufgebaut. Mit der speziell für das Projekt OptoRep entwickelten Dreistrahldüse kann in dieser Box unter ständiger Absaugung und gegebenem Laserschutz geschweißt werden (Bild 4). Die pulverförmigen Auftragwerkstoffe mit geforderten Pulverkorngrößen von 20 µm bis 100 µm wurden zum Teil speziell für das Projekt hergestellt. Folgende Materialpaarungen wurden unter anderem für die Untersuchungen ausgewählt: Auftragwerkstoff Stellit 25 auf Grundmaterial GGG 70 L, Auftragwerkstoff Stellit 21 auf Grundmaterial Bei den Versuchen zur Aufschweißbarkeit wurden Einzelspuren erzeugt, die nach metallografischer Aufbereitung (Trennen, Schliffpräparation und Ätzen) hinsichtlich Poren, Wärmeeinflusszone (WEZ), Einbrand, Risse, Aufmischungsgrad und Form der Spuren untersucht wurden. Aus den Untersuchungen heraus ergaben sich nachfolgende Ergebnisse hinsichtlich der Schweißbarkeit (Bild 5) der einzelnen Materialpaarungen: wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

4 Titelthema Stellit 25 auf GGG 70 L: Bei Einzelspuren uneingeschränkte Schweißbarkeit. Bei Überlapp- und Mehrlagenspuren treten aufgrund von zunehmenden Eigenspannungen vereinzelt Risse auf, die jedoch durch eine Vorwärmung vermieden werden können. Spezielle Bearbeitungsstrategien bieten Potentiale zum Vermeiden der Vorwärmung. Mit der entwickelten Dreistrahlauftragschweißdüse können derzeit Auftragsraten von bis zu 4000 mm3/min erzielt werden, wobei noch Steigerungspotentiale zu erwarten sind. Die Auftragshöhe kann pro Lage bis zu 1,5 mm betragen. Stellit 21 auf : Uneingeschränkte Schweißbarkeit bei allen Spurtypen. Es können Auftragsraten von bis zu 3500 mm3/min erzielt werden, wobei auch hier noch Steigerungspotentiale zu erwarten sind. Die Auftragshöhe kann pro Lage bis zu 3 mm betragen. Bild 5. Querschliffe unterschiedlicher Materialpaarungen Durch die Variation der Parameter wie Laserleistung, Vorschub, Pulvermassenstrom, Transportgasdruck oder Gasart konnten erste prozesstechnische Zusammenhänge erarbeitet sowie erste Parametersätze für die jeweiligen Materialpaarungen gefunden werden. In Bild 6 ist exemplarisch der Einfluss des Vorschubs auf die Geometrie der Einzelspur bei unterschiedlichen Laserleistungen dargestellt. Kriterien für die Eingrenzung des Parameters Vorschub sind dabei auftretende Risse und Poren. Neben den Untersuchungen von Einzelspuren wurden auch Versuche zur Erzeugung von Überlappspuren Bild 6. Vorschubvariation mit Einzelspuren oder Mehrlagenspuren durchgeführt. Erste Strategien und Parametersätze für die Erzeugung von Überlappspuren und Mehrlagenspuren konnten erarbeitet werden (Bild 7). Im Vordergrund der Entwicklungen stehen derzeit die Erarbeitung geeigneter Bearbeitungsstrategien und deren Implementierung in das CAM-System. 5 Maschinenentwicklung 5.1 Spezifikationen der Werkzeugmaschine Aufgrund der im Rahmen des Projekts zu bearbeitenden Werkzeugformen wurde ein Bauraum von 1,7 m x 1,2 m x 0,8 m spezifiziert. Die Maschine ist als Portalfräs- Bild 7. Überlappspuren wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

5 Titelthema maschine (Bild 8, Mitte) in Gantrybauweise ausgeführt, so dass die bis zu 8 t schweren Werkzeugformen für die Bearbeitung nicht mehr bewegt werden müssen und damit die zu bewegende Masse annähernd konstant bleibt. An der Y-Achse sind zwei Z-Schlitten implementiert, die für unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben ausgelegt sind. Für die 3-achsige Schruppbearbeitung wird ein auf hohe Steifigkeit ausgelegter Spindelstock verwendet. Der Spindelstock ist mit einer Spindel versehen, die hohe Drehmomente aufbringen kann. Die Schlichtspindel ist mit einem Dreh-Schwenkkopf ausgestattet, so dass eine Freiformflächenbearbeitung durchgeführt werden kann. Der Dreh-Schwenkkopf verfügt über eine endlos drehende C-Achse sowie eine Bild 8. Maschinendemonstrator B-Achse, die 95 schwenken kann. Um die Nebenzeiten zu verkürzen, sind die Antriebe mit Direktantrieben Der Beschichtungskopf muss sich orthogonal zur Werk(Linearmotoren) ausgestattet, mit denen sich hohe Eilgangstückoberfläche, auch im Bereich der nahezu senkrechten geschwindigkeiten realisieren lassen. Einlaufkanten, positionieren lassen. In Zusammenarbeit und in Abstimmung mit allen Projekt- Das Beschichten von Einlaufkanten ohne Unterbrechung partnern wurde ein Lasten- und Pflichtenheft erstellt und verdes Beschichtungsprozesses muss gewährleistet werden. abschiedet. Eine Variation der Spurbreite während des Beschichtungsprozesses ist zu gewährleisten. Der Beschichtungskopf muss eine gute Zugänglichkeit bei 5.2 Entwicklung und Konstruktion den Umformwerkzeugen gewährleisten. eines Laserbeschichtungskopfs Hieraus resultierten mehrere Beschichtungskopfkonzepte, die Zu Beginn des Projekts wurde zusammen mit den Anwen- neben der seriellen Anordnung der notwendigen Antriebsachdern ein Lasten- und Pflichtenheft für einen modular auf- sen auch parallelkinematische Konzepte umfassen. Bild 9 gebauten und kompakten Laser-Pulver-Beschichtungskopf er- zeigt drei unterschiedliche Konzepte. Die konventionelle Dreh-Schwenk-Kinematik, wie sie auch stellt. Wesentliche Bestandteile dieses Lastenhefts sind: Der Beschichtungskopf muss über den automatisierten aus der simultanen 5-Achs-Fräsbearbeitung bekannt ist, hat Werkzeugwechsel auswechselbar sein; Schnittstelle über den Vorteil, dass die notwendigen Freiheitsgrade bei gleichzeitig minimalen Ausgleichsbewegungen realisiert werhsk-63. Keine Einschränkung des konventionellen Fräsprozesses den können. Nachteilig hierbei ist, dass eine aufwendige Laserstrahlführung, eine Drehdurchführung für die im Prozess aufgrund des Beschichtungskopfs. Die Beschichtung von Freiformflächen ist zu gewährleis- notwendigen Medien (Pulver, Prozessgas, Kühlwasser) und auch ein Schleifring zur Übertragung der elektrischen Energie ten. Bild 9. Aufbau des 2-Achs-Beschichtungskopfes wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

6 Bild 10. Zwei-Achs-Beschichtungskopf zur Reparatur von Freiformflächen und der Signale für den Antriebsmotor der Schwenkachse benötigt werden. Ein zweites Konzept, das auf dem der Dreh-Schwenk-Kinemtik aufbaut, ist in Bild 9, Mitte, dargestellt. Dabei werden sowohl die Lichtleitfaser und die für den Beschichtungsprozess notwendigen Medien als auch das für die Beschichtungsdüse benötigte Kühlwasser in einem biegeelastischen, torsionssteifen Führungsrohr geführt. Das Rohr wird durch die endlos drehende C-Achse verlegt und an der Schwenkachse verankert. Gegenüber dem Ausleger der Schwenkachse ist der Beschichtungskopf mit dem Führungsrohr drehbar gelagert. Damit ist es möglich, die erforderliche Beweglichkeit zu gewährleisten, ohne eine platzraubende Drehdurchführung zu benötigen. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, den Laserstrahl mit Hilfe von zwei Umlenkspiegeln ins Zentrum der Düse zu führen, da die Lichtleitfaser bis zur Beschichtungsdüse verlegt werden kann. Nachteilig an diesem Konzept ist, dass mit den momentan am Markt erhältlichen Lichtleitfasern (Krümmungsradius > 250 mm) und insbesondere mit den langen Fasersteckern sehr viel Bauraum benötigt wird, der schließlich auf Kosten des Verfahrwegs in Z-Richtung erreicht werden kann. Dem gegenüber steht das Konzept mit Parallelkinematik. Grundsätzlich handelt es sich dabei um den gleichen Aufbau wie in Bild 9, Mitte, beschrieben. Die Positionierung der Düse zur Werkstückoberfläche wird jedoch nicht über zwei Rotationsachsen gewährleistet, sondern mit Hilfe von drei Linearachsen. Die Beschichtungsdüse ist mit den drei Linearachsen über ein Kugelgelenk und ein einfaches Drehgelenk verbunden. Eine Auslenkung der Düse wird über das parallele Verfahren der Linearachsen gewährleistet. Als Nachteile dieses Konzepts sind der hohe steuerungstechnische Aufwand, die Parallelkinematik in bestehende Werkzeugmaschinensteuerungen zu implementieren, und der geringe, maximal erreichbare Schwenkwinkel zu nennen. Beide nachteiligen Aspekte der Parallelkinematik führen dazu, dass das Dreh-Schwenk-Konzept mit den Umlenkspiegeln detailliert, entwickelt und hergestellt wurde. In Bild 10 ist der Aufbau des endgültigen 2-Achs-Beschichtungskopfes dargestellt. Mit Hilfe der HSK-Werkzeugaufnahme kann der 2-Achs-Beschichtungskopf modular in die Werkzeugmaschine eingewechselt werden. Über Steckverbindungen werden der Laser integriert, die Signal- und Leistungsleitungen der Antriebsmotoren gewährleistet und die notwendigen Medien zugeführt. Zur Gewährleistung der Freiformflächenbearbeitung und der Anforderung, dass Einlaufkanten ohne Absetzen des Beschichtungsprozesses durchgeführt werden können, verfügt der Beschichtungskopf über eine endlos drehende C-Achse und eine Schwenkachse mit einem Freiheitsgrad von ± 90. Mit Hilfe von zwei Umlenkspiegeln, die jeweils in den Drehmittelpunkten der beiden Achsen liegen, wird der kollimierte Strahl durch den Laserkopf geführt und von den Fokussieroptiken gebündelt. Um beim Reparieren der verschlissenen Werkzeugformen unabhängig von der Vorschubrichtung konstante Beschichtungsergebnisse zu erzielen, kommt eine Dreistrahl-Pulverdüse zum Einsatz. Sie wird mit Kühlwasser durchströmt, so dass eine lange Einsatzdauer gewährleistet werden kann. Für die im Lastenheft geforderte Spurbreitenvariation während des Prozesses wird die stark taillierte Form des Laserstrahls genutzt. Bei einer Variation des Abstands zwischen Beschichtungskopf und Bauteiloberfläche von 15 mm variiert der Laserstrahldurchmesser von 2 mm bis 6 mm und bewirkt eine unterschiedlich große Ausbildung des Schmelzbades. Die Dreistrahldüse hingegen muss den Abstand zur Oberfläche konstant halten, um das Zentrum der Pulverstrahlen ins Schmelzbad sicherzustellen. Mit Hilfe der Defokussierung und gleichzeitigen Düsenverstellung sind Spurbreitenvariationen von 2 mm bis 5 mm umsetzbar. Laserleistung, Pulvermasse und Fördergasvolumenstrom lassen sich über die NC-Steuerung beziehungsweise das NC-Programm entsprechend der zu beschichtenden Geometrieverhältnisse anpassen. Derzeit werden der Beschichtungskopf und dessen Peripheriesysteme in den Maschinendemonstrator integriert, wobei verstärkte Arbeiten im Bereich der Steuerungsimplementierung (PLC) durchgeführt werden. wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H

7 - Aufsatz 6 Zusammenfassung Mit der automatisierten Reparaturzelle für den Werkzeugbau OptoRep liegt ein maschinenintegrierter Gesamtprozess vor, der sich unter anderem durch einen hohen Automatisierungsgrad und eine durchgängige Datenstruktur auszeichnet. Mit der modularen Integration von einem optischen Messverfahren, einer CAD/CAM-Kopplung und einer Laserbeschichtungseinheit in einem Vertikalbearbeitungszentrum mit Doppelspindelaufbau können automatisierte Werkzeugreparaturen, Designänderungen und Laseroberflächenbehandlungen von Tiefzieh- und Umformwerkzeugen in einer Maschine durchgeführt werden. Aufgrund der kürzeren Durchlaufzeiten und der daraus resultierenden geringeren Bearbeitungskosten sind die Wettbewerbsvorteile des Werkzeug- und Formenbaus erheblich steigerbar. Workshop: OptoRep In einem eintägigen Workshop stellt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT gemeinsam mit dem Projektträger des BMBF für Produktion und Fertigungstechnologien (PFT), Forschungszentrum Karlsruhe am 9. November 2004 in Aachen erste Ergebnisse des BMBF-geförderten Projekts OptoRep vor. Der Workshop soll interessierten Teilnehmern aus Industrie und Forschung anwendungsnahe Vorträge und Diskussionen rund um das Thema Werkzeugreparatur und -anpassung bieten. Die Partner des Projekts stellen während des Workshops sowohl das Gesamtprojekt als auch das dahinter stehende Förderprogramm vor, erläutern die eingesetzten Technologien und Verfahren und beleuchten kritisch Potentiale und Grenzen des Projekts. Eine Besichtigung des Maschinenaufbaus, ausführliche Diskussionen und eine Führung durch die Maschinenhalle des Fraunhofer IPT runden das Programm ab. Der derzeitige Projektfortschritt ermöglicht noch keine durchgängige Bearbeitung eines Demonstratorbauteils durch die gesamte Prozesskette. Die einzelnen Komponenten (Pulverauftragschweißkopf, Messsensor, HSC-Grundträger und CAM-System) sind größtenteils entwickelt und einsatzbereit. Als nächstes Projektziel ist die Adaptierung der Einzelsysteme zu einem Maschinendemonstrator zu nennen, wobei dann noch die Datendurchgängigkeit sichergestellt werden muss. Ansprechpartner für weitere Informationen Dipl.-Ing. Mario Kordt Adresse und Kontaktdaten siehe vorne Dipl.-Ing. Mischa Leistner Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Projektträger des BMBF für Produktion und Fertigungstechnologien (PFT) Außenstelle Dresden Hallwachstr. 3, D Dresden Tel. +49 (0)351/ leistner@pft.fzk.de Internet: Informationen zum Projekt OptoRep Automatisierte Repa ratur-fertigungszelle für den Werkzeugbau basierend auf optischer In-Prozess-Messtechnik und laserintegrierter Bearbeitung : Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Rahmenkonzeptes Forschung für die Produktion von morgen gefördert und vom Projektträger des BMBF für Produktion und Fertigungstechnologien (PFT), Forschungszentrum Karlsruhe betreut. Weitere Informationen zum Projekt und zum Workshop am 9. November 2004 im Internet unter wt Werkstattstechnik online Jahrgang 94 (2004) H