-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Faserhalbzeugs.
-
Derartige Faserhalbzeuge werden heute üblicherweise aus vergleichsweise teurer Endlosware, welche beispielsweise als Gewebe oder Gelege ausgebildet ist, in der gewünschten Form zugeschnitten. Hierdurch entsteht ein äußerst kostenintensiver Verschnitt. Dem gegenüber erfolgt endkonturtreues Ablegen der Fasern beziehungsweise Faserbündeln heute üblicherweise durch Zusammennähen oder gleichzeitiges Ablegen und Fixieren der Fasern zum Beispiel durch robotergeführte Legeköpfe mit einer beheizten Rolle. Derartige Prozesse sind jedoch äußerst langsam.
-
So ist beispielsweise aus der
EP 2 138 615 A1 ein Verfahren als bekannt zu entnehmen, welche zur Herstellung eines multiaxialen Fadengeleges dient. Auch dieses Verfahren hat den Nachteil, dass hierdurch erheblicher Verschnitt entsteht.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welchen sich Faserhalbzeuge mit einem geringen Verschnittanteil bei gleichzeitig hoher Ablegegeschwindigkeit realisieren lassen. Darüber hinaus sollen Faserhalbzeuge unterschiedlicher Geometrie äußerst prozesssicher und kosteneffizient hergestellt werden können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Um ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich ein Faserhalbzeug besonders schnell und ohne erheblichen Verschnitt bei einer Vielzahl von Bauteilen prozesssicher herstellen lässt, sind erfindungsgemäß zumindest folgende Schritte vorgesehen: Zunächst wird ein Gelegemodell des korrespondierenden wenigstens einen Geleges des Faserhalbzeugs in einen oder mehrere von in Faserrichtung verlaufenden nebeneinander liegenden Modellstreifen unterteilt, welche ihrerseits eine Mehrzahl von unidirektional verlaufenden Modellfasern oder Modellfaserbündeln umfassen. Somit wird also zunächst das jeweilige Gelege als Modell in eine Mehrzahl von Streifen vorzugsweise gleicher Breite zerlegt. Jeder dieser Modellstreifen enthält dabei vorzugsweise eine gleiche Anzahl von parallel liegenden Modellfasern beziehungsweise Modellfaserbündeln (Rovings).
-
In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann ein Legeprogramm anhand der Mehrzahl von Modellstreifen erzeugt, welche aus der jeweiligen Mehrzahl von unidirektional verlaufenden Modellfasern oder Modellfaserbündeln gebildet sind. Dieses Legeprogramm ist dabei vorzugsweise durch Hintereinanderlegen der einzelnen Modellstreifen zu einer Sequenz gebildet, welche dann an die Legeanlage weitergegeben werden kann. Anhand dieses Legeprogramms kann dann das Ablegen der Fasern oder Faserbündel der jeweils zugeordneten Streifen des entsprechenden Geleges erfolgen. Beim Ablegen wird dabei eine Ablängung der jeweiligen Fasern beziehungsweise Faserbündel vorgenommen. Vorzugsweise führt dabei die Legeanlage die Faserbündel (Rovings) in der gewünschten Breite der Streifen parallel zu, wobei die einzelnen Faserbündel dazu beispielsweise auf einem geeigneten Trägermaterial aufgelegt, dort fixiert und gemäß dem zugrunde liegenden Legeprogramm abgeschnitten werden. Hierdurch kann auf besonders günstige Weise erreicht werden, dass sich der Verschnitt für das jeweilige Gelege beziehungsweise Faserhalbzeug in einem äußerst engen Rahmen hält.
-
Insgesamt ist somit ein Verfahren geschaffen, bei welchem durch die modellierte Aufteilung des jeweiligen Geleges in einzelne Streifen mit zugeordneten Fasern beziehungsweise Faserbündeln, die im Anschluss daran Grundlage der Erzeugung eines Legeprogramms bilden, anhand welchem dann eine entsprechende Legeanlage die Fasern beziehungsweise Faserbündel ablegt, eine besonders effiziente und kostengünstige Herstellung von Faserhalbzeugen geschaffen wird. Dabei entsteht besonders wenig Verschnitt und darüber hinaus ist es bei diesem Verfahren möglich, die Legeanlage für eine Vielzahl unterschiedlicher Gelege beziehungsweise Faserhalbzeuge effizient einzusetzen. Somit ist eine schnelle und großserientaugliche Erstellung von Faserhalbzeugen zur Herstellung von Faserverbundkunststoffen infolge der Parallelisierung der Faserablage in Verbindung mit einer hohen, unidirektionalen Vorschubgeschwindigkeit möglich. Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Herstellung der Faserhalbzeuge im Wesentlichen unabhängig von der Anlagentechnik der Legeanlage ist, sondern dass eine Anpassung in hervorragender Weise durch einen Programmwechsel des Legeprogramms erfolgen kann. Dabei zeichnet sich die Legeanlage dadurch aus, dass kostengünstige Anlagetechnik ohne bauteilspezifischen Sondermaschinenbau eingesetzt werden kann. Darüber hinaus ergibt sich ein geringer Flächenbedarf für die Legeanlage. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein geringer Flächenbedarf durch die komplette Anlagentechnik erforderlich ist und eine Vollautomatisierung bei der Herstellung realisiert werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in deutlich besserer Weise Faserhalbzeuge aus einem oder mehreren Gelegen geschaffen werden können, die äußerst Lastpfadgerecht hergestellt sind. Darüber hinaus können mit der vorliegenden Technologie nicht nur zweidimensionale, sondern auch dreidimensionale Halbzeuge geschaffen werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich dabei als vorteilhaft gezeigt, wenn ein Trägermaterial eingesetzt wird, das nach Ablegen des Geleges abgetrennt und zu einer weiteren Station der Legeanlage transportiert wird. Somit ergibt sich ein besonders schneller Herstellungsprozess der einzelnen Gelege, wobei der Transport zusätzlich zum Wärmeeintrag in das Gelege genutzt werden kann.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Mehrzahl von Gelegen zu einem Gesamtgelege miteinander verbunden werden, wobei lediglich Teilbereiche der Gelege untereinander verbunden werden. Wenn somit beispielsweise ein Wärmeeintrag nur an gewünschten Stellen erfolgt und somit die einzelnen Gelege nur in Teilbereichen untereinander verbunden sind, so hat dies den Vorteil, dass komplexere Geometrien des Faserhalbzeugs auf einfache Weise geschaffen werden können. Beispielsweise ist es somit möglich, Knickkanten zu schaffen, die für die nachfolgenden Prozesse wie zum Beispiel das Drapieren flexibel und beweglich bleiben sollen.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Mehrzahl von Gelegen in unterschiedlichen Orientierungen der jeweiligen Faserbündel zu dem Gesamtgelege miteinander verbunden werden. Somit kann ein äußerst belastungsgerechtes Faserhalbzeug geschaffen werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Gesamtgelege schließlich nach seiner Erzeugung in einer Endkontur beschnitten. Somit kann auf einfache Weise beim Ablegen der einzelnen Faserbündel eine endkonturnahe Ausbildung des jeweiligen Geleges geschaffen werden, wobei dann nach Schaffung des endgültigen Faserhalbzeugs auf einfache Weise ein Beschnitt erfolgen kann, ohne dass hierdurch übermäßiger Verschnitt entsteht.
-
Die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteile gelten in ebensolcher Weise für die Vorrichtung gemäß Patentanspruch 8. Diese zeichnet sich insbesondere durch seine Legeanlage aus, welche anhand des Legeprogramms steuerbar ist, welches unter Zugrundelegung eines entsprechenden Modells mit der Mehrzahl von Modellstreifen, welche wiederum jeweils aus einer Mehrzahl von Modellfasern beziehungsweise Modellfaserbündeln gebildet sind, zuvor berechnet worden ist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
-
1 eine schematische Draufsicht auf vier einzelne Lagen beziehungsweise Gelegen von unidirektional angeordneten Fasern beziehungsweise Faserbündeln, welche gemäß der unteren Darstellung zu einem Faserhalbzeug in Form eines Gesamtgeleges zusammensetzbar sind, wobei die unterschiedlichen Gelege verschiedene Faserrichtungen aufweisen;
-
2 drei Draufsichten auf eines der Gelege, dessen Gelegemodell in eine Mehrzahl von in Faserrichtung verlaufenden, nebeneinander liegenden Modellstreifen unterteilt beziehungsweise zerlegt wird, sowie eine weitere schematische Darstellung des Hintereinanderliegens der Mehrzahl von Modellstreifen in einer Sequenz zur Erzeugung eines Legeprogramms für eine Legeanlage einer perspektivisch angedeuteten Vorrichtung zum Herstellen des Faserhalbzeugs;
-
3 eine Perspektivansicht auf die Vorrichtung zum Herstellen des Faserhalbzeugs;
-
4 eine Perspektivansicht auf eine Transport- und Fixiereinrichtung, mittels welcher das jeweilige Gelege von der Legeanlage zu einem Ablege- und Fixiertisch förderbar ist;
-
5 eine schematische Draufsicht auf eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Gelegen zur Bildung des Faserhalbzeugs; und in
-
6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung zur Herstellung des Faserhalbzeugs, wobei insbesondere die Legeanlage und die Transport- und Fixiereinrichtung für die einzelnen Gelege erkennbar ist.
-
1 zeigt in einer jeweiligen Draufsicht ein Faserhalbzeug 10 für einen Faserverbundkunststoff, welcher beispielsweise als CFK ausgebildet ist. Das Faserhalbzeug 10 ist im vorliegenden Fall aus vier Faserlagen beziehungsweise Gelegen 12 gebildet, welche ebenfalls in jeweiliger Draufsicht gezeigt sind. Im vorliegenden Beispiel weisen die Gelege 12 jeweils unterschiedliche Faserrichtungen von +45°, –45°, 0° und 90° auf. Das Faserhalbzeug 10 stellt dabei auf im Weiteren noch näher beschriebene Weise ein Gesamtgelege bestehend aus den vier Gelegen 12 dar, welche untereinander verbunden sind. Jedes der Gelege 12 umfasst dabei eine Vielzahl von Faserbündeln (Rovings) 14, welche parallel zueinander beziehungsweise unidirektional zueinander verlaufen.
-
In 2 ist eines der Gelege 12, nämlich dasjenige mit dem Faserverlauf von +45°, anhand eines Gelegemodells 16 in einer Draufsicht symbolisiert. Dieses Gelegemodell wird rechnergestützt eine Mehrzahl von Modellstreifen 18 zerlegt beziehungsweise unterteilt, welche jeweils gleich breit sind und in Faserrichtung der jeweiligen Faserbündel 14 verlaufen. Jeder dieser Modellstreifen 18 wählt somit eine gleiche Anzahl von parallel liegenden Faserbündeln 14 beziehungsweise Rovings.
-
Nach diesem ersten Verfahrensschritt wird in einem weiteren Verfahrensschritt, der in 2 unten links dargestellt ist, eine Sequenz 20 durch Hintereinanderlegen dieser Modellstreifen 18 gebildet. Diese im Prinzip endlose Sequenz 20 enthält somit Bereiche 22, in welchen ein jeweiliges, in einer Spur laufendes Faserbündel 14 abgelegt werden muss und Bereiche 24, in welchen das entsprechende Faserbündel 14 nicht abgelegt werden muss. Anhand dieser Sequenz 20 wird somit – wie mit dem Pfeil 26 angedeutet – ein Legeprogramm für eine Legeanlage 28 einer Vorrichtung zum Herstellen des Faserhalbzeugs rechnerisch erzeugt. Die Legeanlage 28 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als zweidimensionale Legeanlage gestaltet.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt dann ein Ablegen von körperlichen Faserbündeln 30 der jeweils zugeordneten Streifen 32 bzw. Legespuren des entsprechenden dann zu schaffenden körperlichen Geleges 12 anhand des Legeprogramms. Das auf diesem Ansatz basierende Verfahren zum schnellen und zumindest im Wesentlichen verschnittfreien Ablegen der einzelnen Faserbündel 30 beziehungsweise Rovings führt diese in der gewünschten Streifenbreite in zum Beispiel 16 Spuren parallel zu. Dies bildet den Grundstein für hohe Ablegegeschwindigkeit beziehungsweise Ablegemenge des Verfahrens.
-
In 3 ist in einer Perspektivansicht nochmals die Vorrichtung zur Herstellung des jeweiligen Geleges 12 dargestellt. Die einzelnen Faserbündel beziehungsweise Rovings 30 werden dabei in einem Faserspeicher 34 bevorratet und anschließend durch eine Spreizanlage 36 geführt. Für die Streifen 32 bzw. Legespuren sind im vorliegenden Fall beispielsweise 16 Spuren mit Faserbündeln 30 vorgesehen. Die aus der Spreizanlage 36 kommenden Faserbündel 30 werdend dabei mittels der Legeanlage 28 auf einem Trägermaterial 38, welches beispielsweise ein Bindervlies ist, abgelegt, dort fixiert und zwischenzeitliche Abschneiden des Trägermaterials 38 entstehen die einzelnen Gelege 12, welche gelegentlich auch als Patches bezeichnet werden. Für die vorliegend nicht dargestellten weiteren Gelege 12 entstehen ähnliche Sequenzen 20, die ohne Unterbrechung auf der Legeanlage 28 erzeugt werden können.
-
Nach dem Abtrennen des Trägermaterials 38 beziehungsweise des Geleges 12 kann dieses mittels einer Transport- und Fixiereinrichtung 40, welche im vorliegenden Fall als Roboter mit einem korrespondierenden Greifer ausgebildet ist, zu einer weiteren Station in Form eines Ablege- und Fixiertisches 42 transportiert werden. Somit kann aus der Mehrzahl von Gelegen 12 das Gesamtgelege des Faserhalbzeugs 10 erzeugt werden. Mit einem weiteren Legeprogramm werden die einzelnen Gelege in den Positionen und in denjenigen Orientierungen, die aus dem Lagenaufbau des Zielbauteils beziehungsweise Faserhalbzeugs 10 bekannt sind, abgelegt und fixiert. Dies ist insbesondere aus den 4 und 5 erkennbar, welche nochmals die Transport- und Fixierungseinrichtung 40 beziehungsweise den Ablege- und Fixiertisch 42 in einer Perspektivansicht sowie das Faserhalbzeug 10 in einer Mehrzahl von Gelegen 12 zeigen. Die Fixierung der einzelnen Gelege 12 erfolgt dabei bevorzugt mit Hilfe des jeweiligen Trägermaterials 38, das auch bereits die Fixierung der einzelnen Faserbündel 30 beziehungsweise Rovings ermöglicht hat. Jede Zwischenlage beziehungsweise jedes Gelege 12 enthält so eine eigene Fixierung.
-
Der hierzu erforderliche Wärmeeintrag wird über einen Greifer 44 der Transport- und Fixiereinrichtung 40 und/oder den Ablege- und Fixiertisch 42 eingebracht. Diese erfolgt entweder flächig oder aber gezielt nur an gewünschten Stellen wie zum Beispiel an den Außenrändern des Gesamtgeleges beziehungsweise Faserhalbzeugs 10, so dass die einzelnen Gelege 12 lediglich in Teilbereichen untereinander verbunden sind. Auf diese Weise kann die Fixierung auch gezielt unterbunden werden, beispielsweise an Knickkanten, die für die nachfolgenden Prozesse wie beispielsweise das Drapieren flexibel und beweglich bleiben sollen.
-
Nach dem Erstellen des Gesamtgeleges beziehungsweise Faserhalbzeugs 10 wird seine Endkontur durch einen geeigneten Beschnitt realisiert, welcher noch auf dem Ablege- und Fixiertisch 42 erfolgen kann. Gleichzeitig wird dabei überstehendes Trägermaterial 38 entfernt. Danach kann das fertige Gesamtgelege beziehungsweise Faserhalbzeug entnommen werden. Die verbleibenden Beschnittreste werden vom Ablege- und Fixiertisch 42 entfernt.
-
Insbesondere in Zusammenschau der 3 und 6 soll nun die Vorrichtung zur Herstellung des Faserhalbzeugs 10 nochmals detailliert erläutert werden. Mittels des Faserspeichers 34 und der Spreizanlage 36 soll eine Faserzuführung und Spreizung erreicht werden, wobei eine schritthaltende Förderung der einzelnen Faserbündel in unterschiedlichen Einzel-Geschwindigkeiten gegeben sein soll. Die Spreizung der einzelnen Faserbündel 30 auf eine definierte Breite und Filamentdichte findet ebenfalls in diesem Bereich statt, ebenso eine Aufrechterhaltung der Spannung in den einzelnen Legeköpfen 46 der Legeeinheit 48 in der Legeanlage 28. Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht dabei insbesondere eine Zuführung und Spreizung vor, welche innerhalb der Linie (online) erfolgen kann. Weiterhin vorteilhaft ist ein modularer Aufbau der Faserzuführung und Spreizung zur flexiblen Realisierung unterschiedlicher Arbeitsbreiten der Legeanlage 28. Optional ist eine automatische Anknüpfung an eine Folgerrolle im Faserspeicher 34 denkbar. Weitere mögliche Ausführungsvarianten sehen keine Spreizung vor, sondern die Zuführung vorbebinderten Materials, wobei die Spreizung dann außerhalb der Linie (offline) erfolgt. Des Weiteren kann die Faserspreizung auch erst im jeweiligen Legekopf 46 erfolgen. Im vorliegenden Fall ist zudem erkennbar, dass die Förderung der einzelnen Faserbündel 30 über Tänzerrollen erfolgt.
-
Die Substratzuführung und -fördervorrichtung für das Trägermaterial 38 kann nicht nur die Funktion des Zuführens und Förderns des Substrats beziehungsweise des Trägermaterials 38 übernehmen, sondern es erfolgt hierdurch auch eine temporäre Fixierung des Substrats gegen Verschiebung im Bereich der Legeanlage 28. Eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante sieht die Verwendung eines Trägermaterials in Form eines Bindervlieses von der Rolle vor. Dabei ist bevorzugter Weise eine kontinuierliche Förderung auf Band oder auf einem Kettenförderer vorgesehen. Die Fixierung des Substrats kann durch Unterdruck, durch Klettverschlüsse, durch geeignet aufgerauhte Oberflächen oder dergleichen im Bereich der Legeanlage 28 erfolgen. Darüber hinaus ist auch eine mechanische Fixierung am Rand mittels Rollen oder Nadeln denkbar. Mögliche weitere Ausführungsvarianten sehen andere Substrate wie beispielsweise Glasfaservliese vor. Ebenfalls ist es denkbar, das Substrat auf einem bewegten Tisch abzulegen. Das Ablegen des Substrats auf einem statischen Tisch in Verbindung mit einer bewegten Legeeinheit ist ebenfalls denkbar. Gegebenenfalls kann auch gar kein Substrat verwendet werden, wobei die Fixierung erst nach dem Ablegen durch einen Sprühbinder erfolgt.
-
Die Legeanlage 28 umfasst vorzugsweise eine Legeeinheit 48 bestehend aus einem oder mehreren, neben oder versetzt hintereinander angeordneten und parallel arbeitenden Legeköpfen 46 sowie Schneidvorrichtungen. Die Legeköpfe 46 umfassen eine Faserzuführung, Andruckrollen, eine Faserheizung, sowie einen Faser- und Vliesbeschnitt. Mittels dieser Legeköpfe 46 der Legeeinheit 48 ist ein geometrisch richtiges Ablegen der gespreizten Faserbündel 30 auf dem jeweiligen Substrat beziehungsweise Trägermaterial 38 durchzuführen. Dabei erfolgt das Legen beziehungsweise Aufsetzen der einzelnen Faserbündel 30, welche sich innerhalb ihrer Spur befinden, gemäß der Steuerung aus dem Legeprogramm. Zudem werden mittels der Legeköpfe 46 die gespreizten Rovings beziehungsweise Faserbündel 30 auf dem Substrat fixiert und mittels einer den Legeköpfen 46 zugeordneten Schneidvorrichtung gemäß der Sequenz 20 beschnitten. Des Weiteren ist im Bereich der Legeeinheit 48 eine Schneidvorrichtung vorgesehen, mittels welcher das Substrat beziehungsweise Trägermaterial 38 nach Ende des einzelnen Geleges 12 abschneidbar ist. Bevorzugte Ausführungsvarianten sehen dabei parallele Legeköpfe 46 und Schneidvorrichtungen vor, die jeweils paarweise versetzt sind, um die gespreizten Faserbündel 30 auf Stoß ablegen zu können. Weiterhin vorteilhaft ist ein modularer Aufbau zur flexiblen Realisierung unterschiedlicher Arbeitsbreiten der Legeanlage 28.
-
Bevorzugter Weise ist dabei eine Trennung der Lege- und Schneideinheiten vorgesehen. Das Fixieren der Faserbündel 30 kann bevorzugt durch Heizen mittels Strom im Bereich der Legeköpfe 46 erfolgen. Das Schneiden oder Brechen der einzelnen Faserbündel 30 kann beispielsweise durch ein Fallmesser oder Ultraschallmesser erfolgen.
-
Mögliche Ausführungsvarianten der Legeköpfe 46 und Schneidvorrichtungen im Bereich der Legeeinheit 48 sehen vor, dass die Schneidvorrichtung direkt in die Legeköpfe 46 integriert ist. Des Weiteren ist die Verwendung eines beweglichen Messers hinter den Legeköpfen 46 denkbar. Die Fixierung der einzelnen Faserbündel 30 an dem Trägermaterial 38 kann beispielsweise auch durch Heizen einer Andruckrolle und/oder der Transport- und Fixiereinrichtung 40 erfolgen. Ein Schneiden der Faserbündel durch andere Techniken wie beispielsweise durch Laserschweißen ist ebenfalls denkbar. Schließlich ist auch die Verwendung bewegter Lege- und Schneidköpfe in Verbindung mit einem statischen Tisch denkbar.
-
Die Transport- und Fixiereinrichtung 40 hat neben dem Transport der einzelnen Teilgelege 12b von der Fördervorrichtung zum Ablege- und Fixiertisch 42 außerdem die Aufgabe der korrekten geometrischen Ausrichtung der Teilgelege 12b auf dem Ablege- und Fixiertisch 42 sowie das Fixieren der Gelege 12 auf dem Ablegetisch gemäß dem bisherigen Zwischenergebnis. Optional können ein oder mehrere Freiheitsgrade durch den Greifer 44 bereitgestellt werden, um ein dreidimensionales Ablegen der Teilgelege 12b zu unterstützen. Bevorzugte Ausführungsvarianten sehen die Realisierung des Transports durch einen Industrieroboter vor. Bevorzugter Weise wird ein flächenhafter Greifer 44 eingesetzt, wobei gemäß 5 ein matrixartiger Aufbau aus Greif- und Heizelementen vorgesehen ist. Das Greifen kann beispielsweise durch Unterdruck erfolgen und der Wärmeeintrag zum Fixieren der einzelnen Gelege 12 kann beispielsweise durch Strom, insbesondere durch einzeln ansteuerbare Heizelemente, erfolgen. Die Prüfung und Steuerung der geometrischen Ausrichtung kann mit Hilfe von Kameras erfolgen. Weitere mögliche Ausführungsvarianten sehen die Realisierung durch andere Kinematiken wie zum Beispiel Portalroboter oder Stabkinematiken vor. Das Greifen kann auch durch andere Techniken wie zum Beispiel Nadelgreifer erfolgen. Ebenfalls kann das Fixieren der Gelege 12 untereinander durch andere Techniken wie beispielsweise durch die Mikrowellentechnologie erfolgen. Die Prüfung und Steuerung der geometrischen Ausrichtung kann gegebenenfalls auch durch eine andere Sensorik oder auch vollkommen ohne Sensorikeinsatz erfolgen.
-
Der Ablege- und Fixiertisch 42 hat insbesondere die Funktion des Haltens des unten liegenden Geleges. Dabei dient der Ablege- und Fixiertisch 42 als Gegenlager für die Fixierung der Gelege bzw. Teilgelege 12b mittels des Greifers 44. Ebenfalls bildet der Tisch 42 optional auch ein Gegenlager beim endgültigen Beschnitt des Faserhalbzeugs 10. Bevorzugte Ausführungsvarianten sehen ein Trennen der Funktionen des Ablegens und des Fixierens sowie der Funktionen des Beschnitts und des Reinigens durch einen Doppeltisch mit 2 schubladenartig austauschbaren Ebenen vor, wodurch ein kontinuierliches Ablegen der Teilgelege 12b. auf jeweils einer der Ebenen möglich wird. Dies hat erhebliche Geschwindigkeitsvorteile. Ebenso ist es möglich, dass mehrere Roboter parallel an der Legeanlage (28) arbeiten, wie dies in 6 gezeigt ist. Das Ablegen und Fixieren sowie der Beschnitt und die Reinigung können jeweils durch einen Industrieroboter erfolgen. Des Weiteren vorteilhaft ist eine austauschbare Ablegefläche mit Unterdruckfunktion und Beschnittnut. Weitere mögliche Ausführungsvarianten sehen die Realisierung anderer Kinematiken wie zum Beispiel durch einen Portalroboter oder andere Realisierungen der Ablegefläche zum Beispiel mit einem verschleißbehafteten Material wie Bürsten, Kork oder Gummi vor. An Stelle des Beschneidens des Faserhalbzeugs 10 ist auch ein Stanzen denkbar.
-
Die Programmier- und Steuerungstechnik der Legeanlage 28 umfasst insbesondere einen Algorithmus und Programme zur Erstellung der Legeprogramme für die einzelnen Faserbündel 30 und die Gelege 12 aus CAD-Daten der entsprechenden Bauteile. Darüber hinaus erfolgt hierdurch eine Steuerung des Gesamtablaufs der Legeanlage 28 sowie optional eine virtuelle Inbetriebnahme. Bevorzugte Ausführungsvarianten sehen eine Berechnung des Legeprogramms auf Standartrechnern außerhalb der Fertigungslinie und eine Steuerung über SPS innerhalb der Fertigungslinie vor. Als weitere Ausführungsvarianten sind auch andere, dem Stand der Technik entsprechende Programmier- und Steuerungstechniken denkbar.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
