TY - THES

T1 - Robotergestützte Instandhaltung von Schmiedegesenken

AU - Hoffmann, Bernd

N1 - nicht gesperrt

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Zentrales Thema dieser Arbeit war es, die Instandhaltung von Schmiedegesenken aus Warmarbeitsstahl mittels Schweißverfahren durch Industrieroboter zu untersuchen und anschließend umzusetzen. Am Anfang dieser Arbeit stand der Erwerb der theoretischen Grundlagen. Hier wurde zuerst die allgemeine Herstellung und Reparatur von Gesenken untersucht, dann die Eignung der verschiedenen Schweißverfahren mit Fokus auf das CMT-Verfahren. Abschließend wurden die Kinematik und die Programmier-Methoden von Industrierobotern erörtert. Der praktische Teils begann mit dem Austesten von Schweißparametern für den ausgewählten Schweißzusatz. Es wurden mehrere Schweißparameter erprobt, und anschließend unter dem Lichtmikroskop untersucht. Anschließend wurden die besten Parameter für den weiteren Verlauf auserwählt. Als nächstes wurde die während der Arbeit verwendete Schweißzelle in einer Offline Programmier-Software für Industrie-Roboter nachgebildet. Außerdem wurde der zur Verfügung gestellte Postprocessor des Programms überarbeitet, damit er für den Industrieroboter des Umform-Instituts inklusive zweier externen Achsen eines Drehkipptischs verwendet werden konnte. Um die Materialeigenschaften des Schweißzusatzes zu analysieren wurden mit dem Schweißroboter Zugproben hergestellt. Diese wurden mittels der 3D-Druck-Methode der Robotersoftware gefertigt, und halfen dabei die Methodik besser zu verstehen und zu erlernen. Der Spannungs-/Dehnungs-Verlauf wurde anschließend in dieser Arbeit analysiert. Zu guter Letzt wurden zwei von Firmen zur Verfügung gestellte Gesenke durch ein additives Instandhaltungs-Verfahren repariert. Hierzu wurden die fehlenden Stellen des beschädigten Gesenks durch ein 3D-Mapping des Gesenks ermittelt, digitalisiert und anschließend auf das Gesenk mittels additiven Verfahrens aufgeschweißt. Anschließend wurden die Gesenke wärmebehandelt und das verwendete Reparaturverfahren analysiert.

AB - Zentrales Thema dieser Arbeit war es, die Instandhaltung von Schmiedegesenken aus Warmarbeitsstahl mittels Schweißverfahren durch Industrieroboter zu untersuchen und anschließend umzusetzen. Am Anfang dieser Arbeit stand der Erwerb der theoretischen Grundlagen. Hier wurde zuerst die allgemeine Herstellung und Reparatur von Gesenken untersucht, dann die Eignung der verschiedenen Schweißverfahren mit Fokus auf das CMT-Verfahren. Abschließend wurden die Kinematik und die Programmier-Methoden von Industrierobotern erörtert. Der praktische Teils begann mit dem Austesten von Schweißparametern für den ausgewählten Schweißzusatz. Es wurden mehrere Schweißparameter erprobt, und anschließend unter dem Lichtmikroskop untersucht. Anschließend wurden die besten Parameter für den weiteren Verlauf auserwählt. Als nächstes wurde die während der Arbeit verwendete Schweißzelle in einer Offline Programmier-Software für Industrie-Roboter nachgebildet. Außerdem wurde der zur Verfügung gestellte Postprocessor des Programms überarbeitet, damit er für den Industrieroboter des Umform-Instituts inklusive zweier externen Achsen eines Drehkipptischs verwendet werden konnte. Um die Materialeigenschaften des Schweißzusatzes zu analysieren wurden mit dem Schweißroboter Zugproben hergestellt. Diese wurden mittels der 3D-Druck-Methode der Robotersoftware gefertigt, und halfen dabei die Methodik besser zu verstehen und zu erlernen. Der Spannungs-/Dehnungs-Verlauf wurde anschließend in dieser Arbeit analysiert. Zu guter Letzt wurden zwei von Firmen zur Verfügung gestellte Gesenke durch ein additives Instandhaltungs-Verfahren repariert. Hierzu wurden die fehlenden Stellen des beschädigten Gesenks durch ein 3D-Mapping des Gesenks ermittelt, digitalisiert und anschließend auf das Gesenk mittels additiven Verfahrens aufgeschweißt. Anschließend wurden die Gesenke wärmebehandelt und das verwendete Reparaturverfahren analysiert.

KW - Roboter

KW - Schmieden

KW - Gesenke

KW - Schweißen

KW - CMT

KW - Instandhaltung

KW - Additiv

KW - Auftragsschweißen

KW - Warmarbeitsstahl

KW - RoboDK

KW - 3D-Druck

KW - forging

KW - additiv manufacturing

KW - welding

KW - cmt

KW - deposition welding

KW - robodk

KW - robot

KW - forging dies

KW - hot-work steel

M3 - Masterarbeit

ER -