Schlussbericht zum Teilvorhaben Effizientes Messen und Adaption von CFK-Großbauteilen im Verbundprojekt Advanced Machining und Sealing - (ADMAS)

Abstract

Der Bericht beschreibt den Beitrag des Projektpartners BCT GmbH, Dortmund zum ADMAS Projekt. Die in den einzelnen Arbeitspaketen durchgeführten Arbeiten sowie die dabei erzielten Ergebnisse sind erläutert. BCT’s Kernbeitrag war die Entwicklung eines Systems zur Erfassung der in das Faserverbundbauteil eingebrachten Referenzkanten mittels Laser-Linien-Scanner auf einer Roboter-Anlage beim IFAM in Stade. Nach Auswahl geeigneter Scanner, die in der Lage waren, die Oberfläche des transluzenten Materials zu erfassen, erfolgte die Entwicklung der Lösung zur Synchronisierung der Messungen mit den jeweiligen Positionen des Roboters. Messungen wurden durchgeführt. Um diese Messergebnisse einem Ort zuweisen zu können, musste die Kinematik der Gesamt-Anlage aufgenommen und in der Software hinterlegt werden. Die erarbeitete Software erlaubt nun die Definition des Scans, die Simulation des Mess-Ablaufs sowie die Anzeige der Messdaten in Bezug zum Bauteil. Verbesserungen der Kalibrierfunktionen haben dazu beigetragen, die Genauigkeit der Daten zu erhöhen. Um basierend auf den Scan-Daten den Verlauf Referenzkanten zu bestimmen, wurden entsprechende Algorithmen implementiert. Die resultierende Punktfolge kann nun entweder direkt in eine Bahn für den Roboter umgesetzt, oder zur Adaption einer vorgegebenen Strategie verwendet werden. Ein weiteres Arbeitsgebiet beschäftigte sich mit der Nutzung von an anderen Stellen im Prozessablauf aufgenommenen Messdaten. Hierzu wurden neben den notwendigen Importschnittstellen, effiziente Lösungen zur Speicherung und Handhabung der teilweise großen Punktemengen erarbeitet. Um die Daten in das bei der jeweiligen Anwendung verwendete Koordinatensystem übertragen zu können, wurden eine Grob- und eine Feinausrichtung per BestFit implementiert. Alle Entwicklungen konnten in die Demo-Anlage beim IFAM in Stade integriert und im Zusammenspiel mit den Komponenten der anderen Partner erprobt werden. Datei-Upload durch TIB The report describes BCT's contribution to the ADMAS project. The work carried out in the individual work packages and the results achieved are explained. BCT's core contribution was the development of a system for detecting reference edges introduced into the fibre composite component with a laser line scanner mounted on a robot system located at IFAM in Stade. After selecting suitable scanners that were able to capture the surface of the translucent material, a solution was developed to synchronise the measurements with the respective positions of the robot. Measurements at test parts were taken. In order to assign the measurement results to a specific location, the kinematics of the entire system had to be determined and represented in the software. The software developed so far allows the definition of the scanning process, the simulation of the measurement process and the display of the resulting measurement data in relation to the component represented e.g.; by a CAD-model. Improvements in calibration features have helped to increase the overall accuracy of the measuring results. In order to determine the track of the reference, edges based on the scan data, appropriate algorithms were implemented. The resulting sequence of points can now either be converted directly into a path for the robot or used to adapt a given strategy. Another area of work dealt with the use of measurement data captured at other points in the process-flow. In addition to the import interfaces, efficient solutions for storing and handling of the sometimes-huge amounts of points were developed. In order to transfer the data into the coordinate system used in the respective application, coarse and fine alignment procedures were implemented using BestFit. All developments could be integrated into the demo system at IFAM in Stade and tested in interaction with the components of the project other partners.