Fraunhofer ITWM

Biegsame Bauteile lassen sich mit Software virtuell montieren

02.03.2009 | Redakteur: Hendrik Härter

Eine Software simuliert Montageprozesse: Virtuelle Roboter schweißen eine ebenso virtuelle Autokarosserie zusammen
Eine Software simuliert Montageprozesse: Virtuelle Roboter schweißen eine ebenso virtuelle Autokarosserie zusammen

Mit entsprechender Software können Montageplaner Bauteile, die bisher nur als CAD-Daten vorlagen, virtuell in ein Automobil montieren. Ist das Bauteil zu groß oder klemmt, gibt das Programm konkrete Hinweise, an welcher Stelle es angepasst werden muss.

Forscher des Fraunhofer-Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics FCC in Göteborg, Schweden, und des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern haben eine CAD-Software entwickelt, die virtuell Bauteile in Echtzeit in ein Modell platzieren kann. „Wir können bei der Montagesimulation erstmals auch die Flexibilität von Bauteilen berücksichtigen“, sagt Dr.-Ing. Joachim Linn, Gruppenleiter am ITWM. „In den CAD-Daten erscheinen flexible Bauteile, etwa Plastikbauteile im Fahrzeug-Cockpit, starr. Bei der Montage müssen die Teile jedoch etwas gebogen und gedrückt werden.“

Roboter werden in die Berechnung integriert

Welche Kräfte sind nötig, um beispielsweise das Armaturenbrett so weit zu verbiegen, dass es sich in das Auto einbauen lässt? Schafft das ein einzelner Mitarbeiter oder braucht man Spezialwerkzeuge? Wie lassen sich biegsame Bremsschläuche am besten montieren? Auch den Einsatz von Robotern simulieren die Forscher: Die biegsamen Versorgungsleitungen können bei der Montage an der Karosserie entlangscheuern und kleine Kratzer hinterlassen. Das Programm errechnet, wie sich der Roboter bewegen darf und die Teile montieren muss, um mit den Kabeln nicht an die Karosserie zu stoßen.

Hochgenaue strukturmechanische Berechnungen

Die Berechnungen laufen ebenso schnell, wie die Konstrukteure es aus den CAD-Programmen gewohnt sind. „Man kann interaktiv mit dem Programm arbeiten, ein Bauteil innerhalb weniger Sekunden länger oder kürzer machen. Um dies zu erreichen, haben wir die hochgenauen strukturmechanischen Berechnungsverfahren abgespeckt: Die Ergebnisse sind dadurch noch ausreichend genau, liegen aber in Echtzeit vor“, sagt Linn. Auch Montagepfade berechnet das Programm innerhalb weniger Minuten.

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