Technologiepartner

Spirit: Wie Forscher den Prüfroboter von morgen entwickeln

Im Projekt SPIRIT wird derzeit eine neue Generation von Prüfrobotern entwickelt, welche ohne Programmieraufwand für sehr unterschiedliche Prüfaufgaben eingesetzt werden kann. Technologiepartner ist FACC.

Ziel des Projektes SPIRIT ist es, eine zeitaufwändige und hoch qualifizierte Aufgabe der Roboterprogrammierung durch eine einfache Konfiguration der Inspektionsaufgabe zu ersetzen.

Der Luftfahrtkomponentenhersteller FACC wurde als Technologiepartner in dem dreijährigen Forschungsprojekt "SPIRIT - A software framework for the efficient setup of industrial inspection robots" ausgewählt. Das von der Profactor GmbH (Steyr) gemeinsam mit acht verschiedenen internationalen Wissenschafts- und Industriepartnern aus Österreich, Deutschland und Italien geleitete Projekt wird eine neue Generation von Prüfrobotern entwickeln, welche ohne Programmieraufwand für sehr unterschiedliche Prüfaufgaben eingesetzt werden sollen.

Bewegungsablauf des Roboters optimieren

"Ziel des Projektes ist es, eine zeitaufwändige und hoch qualifizierte Aufgabe der Roboterprogrammierung durch eine einfache Konfiguration der Inspektionsaufgabe zu ersetzen", sagt Helmuth Höller, Leiter der Abteilung NDT bei FACC. Wenn ein neues Teil oder eine komplexe Form geprüft werden soll, besteht die größte Herausforderung bei Prüfrobotern darin, den Bewegungsablauf des Roboters so zu planen, dass die Prüfung die gesamte Oberfläche des zu prüfenden Teils abdeckt. Dies wird in der Regel durch Spezialisten durchgeführt und ist also ressourcen- und zeitintensiv. 

Das Forschungsprojekt SPIRIT zielt darauf ab, diese Aufgabe von der Programmierebene auf die einfache Konfiguration zu verlagern und damit zu speichern. Mit ihrer umfangreichen Erfahrung in der Industrialisierung innovativer Lösungen plant FACC, die Ergebnisse dieses Projekts direkt in den Arbeitsfluss der Fertigung einfließen zu lassen.

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SPIRIT zielt auf die "Universal-Inspektionsmaschine" ab

Der Prüfroboter benötigt lediglich ein CAD-Modell des Teils zusammen mit dem CAD-Modell der Arbeitszelle, um Kollisionen zu vermeiden. Anhand dieser Informationen berücksichtigt er die gewählte Prüftechnik und generiert automatisch ein Prüfprogramm für die jeweilige Aufgabe. Während der Demonstrationsphase bei FACC wird der Roboter zur Inspektion eines Winglets mittels Röntgenradiographie eingesetzt. Der Roboter schaltet dann auf eine zweite Technik um, nämlich die aktive Thermografie, und konfiguriert die Inspektion mit der zusätzlichen Technik. Auf diese Weise können einzelne Bereiche mit Indikationen nachträglich und schnell getestet werden, was den Inspektionsprozess mit mehreren Techniken um ein Vielfaches beschleunigt.

Inspektionsprozess in Echtzeit zu optimieren

Als zusätzliches Feature wird der Roboter in der Lage sein, den Inspektionsprozess in Echtzeit zu optimieren. Bei unbekannten Verformungen beispielsweise, die im CAD-Modell nicht exakt dargestellt sind, bei einer leichten Fehlstellung des Bauteils oder bei der Röntgeninspektion, bei der der Sensor an die Ausrichtung des Wabenkerns in einem Verbundteil angepasst werden muss, erfolgt die notwendige Optimierung im laufenden Betrieb.

Nach der Implementierung bietet SPIRIT mehrere Vorteile:

  • Effizienzsteigerung durch Ersetzen der Aufgabenprogrammierung mittels Aufgabenkonfiguration
  • Eine detailliertere und genauere Beschreibung möglicher Abweichungen  
  • Optimierte Rückmeldung an die Planung und Konstruktion zur eventuellen Anpassung von Toleranzen, was wiederum dazu beiträgt, nicht erforderliche Mehraufwände zu senken.

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