Adaptiver lage- und vorschubgeregelter FLS-Prozess

Projektbeschreibung

A-FLS-System mit Roboternutzung sowie damit erzeugte Schraubverbindungen (ohne Schiefstellung und mit tragfähigem Gewinde)

Das fließlochformende Schrauben (FLS) ermöglicht das vorlochfreie Verbinden artverschiedener Werkstoffe bei einseitiger Zugänglichkeit und ist damit eine Schlüsseltechnologie innovativer Leichtbaustrukturen. Bei bisherigen FLS-Systemen führen im Prozess auftretende Winkelschiefstellungen und die schraubsysteminterne, meist pneumatische Vorschubkrafterzeugung zu einer Einschränkung der Anwendungsbereiche.

Dieses Vorhaben verfolgt die übergeordnete Zielsetzung, das Anwendungspotenzial des FLS zu erhöhen. Einerseits wird dafür eine aktive, sensorbasierte Lageregelung während des FLS-Prozesses implementiert. Andererseits wird der Robotervorschub für den Schraubenvorschub genutzt und ersetzt somit die schraubsysteminterne Vorschubkrafterzeugung. Zusammenfassend wird ein neuer, adaptiver FLS-Prozess (A-FLS-Prozess) entwickelt und erprobt. Hierdurch werden eine Erweiterung der Anwendungsbereiche (z.B. Batteriekastenfertigung), eine Reduktion der Schraubenbeanspruchung, eine verbesserte Reproduzierbarkeit und Robustheit, eine deutlich vereinfachte Prozessparametrierung und eine Drucklufteinsparung in der Anwendung bewirkt.

Der A-FLS-Prozess hat das Potential FLS-Systeme deutlich zu verschlanken und bisher nicht gehabte Fügemöglichkeiten im Automobil-, Gerüst-, Leiter-, Flugzeug-, Fenster- und Fassadenbau zu eröffnen. Im Projekt wird ein A-FLS-Demonstrator aufgebaut und die Parametrierung des neuen Prozesses inklusive der Entwicklung der Vorschubführungsstrategien vorgenommen. Das Potential der Technologie wird im Vergleich zu konventionellen Prozessen erprobt. Zusätzlich wird gemeinsam mit dem PA ein Anforderungskatalog zur Entwicklung eigener Systeme bei den Systemherstellern sowie ein Konzept bezüglich einer herstellerübergreifenden Schnittstelle definiert. Durch die Definition der herstellerübergreifenden Schnittstelle ist die Basis für eine kreuzkompatible Anwendung der Systeme von den KMU dominierten Schraubsystemhersteller und der Roboterhersteller gelegt.