Abstract
Compared to conventional milling machines industrial robots (IR) using serial kinematics bear great potential concerning cost-efficient and productive machining. However, the main disadvantage is their poor accuracy, caused by low structural stiffness and gear backlash. A novel robust approach for accuracy optimization of IR in edge milling is presented. This is highly relevant for manufacturing structural components made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). As a result of the long lever between the tool center point and the first rotational axis, backlash of the first gear mainly contributes to the overall machining accuracy of the IR. In order to eliminate this, the first axis is preloaded by a torque, caused by the gravitational force of the attached robot structure. Therefore, the IR is mounted on an inclined base. The performance of this setup is experimentally evaluated. Improvements of up to 50 % in terms of static stiffness, deviation of circular movement and contour accuracy in edge milling have been achieved.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
References
Reinforced Plastics J: Growing demand for eco-efficient aircraft. Reinf. Plast. J 56(6), 36–37 (2012)
DeVlieg, R., Sitton, K., Feikert, E., Inman, J.: ONCE robotic drilling system. In: Proceedings of the 2002 Aerospace Automated Fastening Conference and Exhibition (Chester, England, ISBN: 0768010829), pp. 9–16 (2002)
Denkena, B., Immel, J., Schönherr, M.: Industrieroboter für spanende Bearbeitung: Leistungssteigerung hochdynamisch angeregter serieller Strukturen durch Adaptronik. wt Werkstattstechnik online 101(9), 617–622 (2011)
Weigold, M.: Kompensation der Werkzeugabdrängung bei der spanenden bearbeitung mit Industrierobotern. Shaker, Aachen (2008)
Wollnack, J.: 3D/6D-Visionsysteme in der Robotik. wt Werkstattstechnik online 97(9), 718–725 (2007)
Abele, E., Bauer, J.: Kamerabasierte Bahnkorrektur für das Fräsen mit In-dustrierobotern. wt Werkstattstechnik online 100(9), 705–709 (2010)
Puzik, A.: Genauigkeitssteigerung bei der spanenden Bearbeitung mit In-dustrierobotern durch Fehlerkompensation mit 3D-Piezo-Ausgleichsaktorik. Jost Jetter, Heimsheim (2011)
Zäh, M., Rösch, O.: Steigerung der Arbeitsgenauigkeit bei der Fräsbearbeitung mit Industrierobotern. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 106(9), 658–662 (2011)
Abele, E.: Spanende Bearbeitung mit Industrierobotern: Forschungsprojekt ADVOCUT: Entwicklungen und Industrietransfer. Technische Universität Darmstadt, Darmstadt (2007)
ABB: Flex finishing: force control for machining applications (2011)
Rosenbauer, T.: Getriebe für Industrieroboter: Beurteilungskriterien, Kenndaten, Einsatzhinweise. Shaker, Aachen (1994)
Gerstmann, U.: Robotergenauigkeit: Der Getriebeeinfluss auf die Arbeits- und Positioniergenauigkeit. VDI-Verlag, Düsseldorf (1991)
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2014 Springer International Publishing Switzerland
About this paper
Cite this paper
Freising, M., Kothe, S., Rott, M., Susemihl, H., Hintze, W. (2014). Increasing Accuracy of Industrial Robots in Machining of Carbon Fiber Reinforced Plastics. In: Denkena, B. (eds) New Production Technologies in Aerospace Industry. Lecture Notes in Production Engineering. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-01964-2_16
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-01964-2_16
Published:
Publisher Name: Springer, Cham
Print ISBN: 978-3-319-01963-5
Online ISBN: 978-3-319-01964-2
eBook Packages: EngineeringEngineering (R0)