Industrieroboter mit Lasersystem bringt kostengünstig Texturen auf große und komplexe Formwerkzeuge

Komplexe und großflächige Formen für den Kunststoffspritzguss lassen sich mit dem Verfahren des Laserstrahlstrukturierens hochgenau markieren oder gravieren. Damit die Form gleichmäßig mit sich wiederholenden Mustern und Texturen versehen werden kann, muss das Lasersystem bei jeder Wiederholung präzise positioniert werden. Die Anschaffungskosten für Anlagen, in denen sich solche großen Formen herstellen lassen, übersteigen jedoch schnell eine Million Euro. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen will deshalb im Forschungsprojekt "RoboTex" gemeinsam mit vier Industriepartnern ein Robotersystem entwickeln, das für rund 20 Prozent der Investitionskosten arbeitet.

Im Projekt "RoboTex" setzen die Partner erstmals einen kostengünstigen Industrieroboter zum großflächigen Laserstrukturieren ein. Durch den Verzicht auf zusätzliche kosten- und wartungsintensive Technik soll ein äußerst robustes und kostengünstiges Großraumlasersystem entstehen, das gegenüber konventionellen Systemen auch ökologische und gestalterische Vorteile birgt.

Die systembedingten Ungenauigkeiten des Roboters werden dabei durch eine neue, intelligente Methode kompensiert: In einem ersten Schritt werden dazu mit dem Laser an definierten Positionen der Oberfläche Markierungen eingebracht. Diese Markierungen dienen dann als Ankerpunkte für die aufzubringende Textur. Anhand einer Kamera, die sowohl die Markierungen als auch die Bauteilkanten identifizieren kann, gelingt es dem Roboter, den Laser innerhalb eines bekannten Toleranzbereichs an der richtigen Stelle zu positionieren. Die bestehende minimale Abweichung wird dann durch die integrierte Software mit den Bearbeitungsdaten des Lasers verrechnet und damit ausgeglichen. Die vorher angebrachten Markierungen überschreibt der Laser automatisch mit jedem Bearbeitungsgang.