Robotergestütztes Hochgeschwindigkeitsscherschneiden von 3D-konturierten Bauteilen

Die blechverarbeitende Industrie steht vor der Herausforderung, hochfeste und gehärtete Bauteile flexibel und qualitativ hochwertig zu schneiden. Während das Laserschneiden thermische Beeinflussungen und lange Taktzeiten verursacht, liefert das Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden (HGSS) zwar optimale Schnittflächen, ist jedoch bisher an große und teure Pressen gebunden.

Das Projekt entwickelt daher eine innovative linear-hydraulische Schlageinheit mit variabler Schlagenergie von 200-1000 J und Stempelgeschwindigkeiten über 5 m/s, die auf Industrierobotern montiert werden kann. Erstmals sollen damit HGSS-Beschnitte von 3D-Konturen sowie 20-mm-Lochungen an hochfestem 22MnB5-Stahl bei hoher Schnittflächenqualität realisiert werden.

Die Lösung bietet erhebliche gesellschaftliche Vorteile: Sie senkt Invest- und Betriebskosten gegenüber Großpressen, reduziert den Energieverbrauch und vermeidet Schmierstoffe. Dadurch wird HGSS erstmals für kleine und mittlere Unternehmen in flexiblen Fertigungszellen erschwinglich. Dies stärkt die regionale Wertschöpfung und verkürzt Produkteinführungszeiten.

Das Vorgehen umfasst sechs Arbeitspakete: von der Netzwerksimulation der Hydraulik über die Konstruktion des 3D-Kontur-Werkzeugs bis hin zur Roboterintegration und Validierung. Als Ergebnis entsteht ein funktionsfähiger Demonstrator mit kompakter Schlageinheit, die über eine spezielle Federkupplung rückstoßfrei arbeitet und somit an eine Vielzahl an Industrieroboter angeschlossen werden kann.