Antriebsbasierte Schwingungsdämpfung an Industrierobotern für die spanende Bearbeitung

Der mechanische Aufbau von Industrierobotern und die dadurch bedingte geringe Steifigkeit führen bei der spanenden Bearbeitung zur Schwingungsanregung, die signifikanten Einfluss auf die erzielbare Bearbeitungsqualität hat. In diesem Forschungsprojekt wird ein Verfahren zur antriebsbasierten Dämpfung dieser Schwingungen erforscht. Da die mechanischen Eigenfrequenzen im Vergleich zur Bandbreite der Antriebe niedrig sind, kann der Einsatz zusätzlicher Aktorik vermieden werden. Es soll sowohl ein verbessertes dynamisches Verhalten als auch eine erhöhte Bearbeitungsqualität erzielt werden.

Im Vergleich zu konventionellen Werkzeugmaschinen sind Industrieroboter heutzutage auf Anwendungen mit vergleichsweise geringen TCP-Kräften und begrenzter Positioniergenauigkeit beschränkt. Aufgrund der seriellen Kinematik und dem damit einhergehenden großen Arbeitsraum, sowie den gegenüber Werkzeugmaschinen geringeren Investitionskosten besteht der Wunsch, Industrieroboter vermehrt für die spanende Bearbeitung einzusetzen. Jedoch führt die serielle Kinematik in Kombination mit der Nachgiebigkeit der Getriebe zu einer hohen Schwingungsanfälligkeit. Folglich muss zwischen Wirtschaftlichkeit und Bearbeitungsqualität abgewogen werden.

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Quelle: Universität Stuttgart