Lösungen

Unsere innovativen Softwaresysteme realisieren schwierige Automatisierungsaufgaben beim Fräsen, Schleifen, Auftragschweißen, Beschichten und der additiven Fertigung. Bei besonders anspruchsvollen Herausforderungen integrieren wir 3D-Scanner und Prozess-Sensoren in industrieübliche Maschinen und Roboter.

Mit unseren Anwendungsmodulen lassen sich Bauteile entsprechend ihrer individuellen Form bzw. den jeweiligen Verschleiß-Zuständen automatisch bearbeiten. Auf diese Weise reparieren unsere Kunden z. B. Triebwerks- oder Strömungsteile sowie individualisieren Komponenten mit AM. Weiterhin setzen sie Werkzeuge instand, entgraten Gusswerkstücke oder bearbeiten AM-Bauteile und noch vieles mehr.

Die BCT-Lösungen sind modular aufgebaut und lassen sich zu automatisierten Prozessen und Prozessketten kombinieren.

OpenSCAN: In-Prozess Laser-Linien-Scannen und Scandaten-Aufbereitung
OpenFIT: Best-fit-Bearbeitung mit Messtaster-Daten und 3D-Scandaten
OpenDED: NC-Bahn-Erzeugung für DED auf Basis von CAD- und 3D-Scandaten für additive und hybride Prozesse; automatischer DED-Prozess für Rotations-Bauteile
OpenDATA: In-Prozess Sensordaten-Aufnahme, ortsaufgelöste Darstellung und Auswertung
OpenARMS (Open Adaptive Repair and Manufacturing Software): anwendungs-spezifische Automatisierungslösungen für die adaptive Bearbeitung

BCT-Lösungen sind für industrie-üblichen CAD- und CAM-Formate, Sensoren, Steuerungen offen und unterstützen sowohl kartesische Maschinen als auch Industrieroboter.

Für die Entwicklung der Anwendungen stehen uns mehrere 3D-Drucker, ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum, eine Roboterzelle mit 8-Achs-Roboter sowie verschiedene 3D-Linien-Scanner und Prozess-Sensoren zur Verfügung.

OpenSCAN

Erfassung der Bauteilgeometrie per Laser-Linien-Scan

Um individuell geformte Bauteile oder spezielle Aufspannsituation bei der automatischen Bearbeitung zu berücksichtigen, müssen zunächst die Abweichungen zur nominellen Form (CAD) und Lage ermittelt werden. Im einfachsten Fall erfolgt dies durch taktiles Messen mit schaltenden Tastern. Erfordert die Aufgabe jedoch eine große Anzahl an Messpunkten, so ist das Laser-Linien-Scannen besser geeignet. Dabei werden Abstände eines auf das Bauteil projizierten Streifens zum Sensor punktweise ausgewertet. Das Laser-Linien-Scannen liefert in kurzer Zeit eine große Anzahl an Messpunkten. Mit OpenSCAN kann man komfortabel die Scan-Bahnen definieren und die Scan-Ergebnisse anzeigen. Spezielle Kompensationen erhöhen die Genauigkeit der Messungen – und sorgen dafür, dass Scans aus unterschiedlichen Richtungen eine einheitlichen Punktewolke bilden.

Kernpunkte:

Messung der Bauteile in der Bearbeitungs-Maschine oder mit dem Roboter
Kurze Messzeiten bei hoher Auflösung
Erfassung von Bauteilgeometrien für unterschiedliche Anwendungen

OpenFIT

Exaktes Ausrichten von Bauteilen

OpenFIT sorgt durch die Berücksichtigung ungenauer Bauteil-Lagen in den Vorrichtungen für die Ausführung aller NC-Bearbeitungen an den geplanten Positionen. Aufmaße an geschmiedeten, gegossenen oder 3D-gedruckten Rohteilen werden dabei beachtet und Fertigteil-Geometrien in die Rohteile ‘eingepasst‘. OpenFIT arbeitet unabhängig von CAM-Systemen. Es übernimmt bestehende NC-Programme und passt sie unter Beachtung der verwendeten Maschinen/ Roboter sowie der Vorrichtungen an.

Das integrierte Modul zum taktilen Messen erfasst die Lage der Bauteile innerhalb der Maschine. Hierbei erfolgt der notwendige Datenaustausch mit der Steuerung automatisch. Alternativ lassen sich die benötigten Informationen auch aus Scandaten extrahieren (virtuelles Messen). Basierend auf den Ergebnissen minimiert OpenFIT die Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Lage und optimiert dadurch die Orientierung der Bearbeitungen.

Kernpunkte:

Kein langwieriger, manueller Ausrichteprozess
Verminderte Anforderungen an die Vorrichtung (Kostenreduzierung)
Kontrolle über das Bearbeitungs-Aufmaß
Problemlose Einbindung in den Prozessablauf
Keine Neuberechnung der NC-Programme durch CAM erforderlich

OpenDED

Automatisiertes Auftragschweißen

Automatisiertes Auftragschweißen eröffnet vielfältige Möglichkeiten zur Teile-Fertigung und -Reparatur. Standardkomponenten lassen sich durch Hinzufügen funktionaler Elemente an besondere Anforderungen anpassen, verschlissene Bereiche auffüllen.
OpenDED bietet angepasste Bahnstrategien für den Schweißprozess (Laserauftragschweißen mit Pulver oder Draht, Lichtbogenschweißen, EHLA–), einschließlich spezieller An- und Abfahrbewegungen. Die Aufschweißungen lassen sich auf CAD-beschriebenen als auch auf gescannten Grundflächen ausführen. Der Aufbau rotations-symmetrischer Bauteile wird durch spezialisierte Strategien vereinfacht, die die Rotationsachsen der Anlage in optimierter Weise nutzen.

Nach CAD-Import bzw. Scan der Substratgeometrie und Festlegung der gewünschten Zielgeometrie wird das benötigte Bauvolumen ermittelt und mit Schweißbahnen gefüllt. Unterschiedliche Strategien erlauben eine Anpassung des Prozesses an die jeweiligen Anforderungen. Aufbaurichtung und Orientierung des Schweißkopfes lassen sich festlegen. Der Bau rotations-symmetrische Bauteile auf Anlagen mit Rundachsen benötigt nur ein Minimum an Start/Stops. Durch die hinterlegte Anlagenbeschreibung einschließlich Kinematik lassen sich Bewegungsabläufe simulieren.

Kernpunkte:

Bahngenerierung für das Auftragsschweißen (auf ebenen Substraten wie auch auf gescannten Flächen)
Strategien für kartesischen Aufbau
Optimierte Strategien zum Aufbau von Rotationsteilen auf Anlagen mit Rundachsen
Bahnsimulation einschließlich Maschine/Roboter

OpenDATA

Ortsaufgelöste Erfassung von Prozessdaten.

Prozesse lassen sich nur mit genügend Informationen über die Prozessdaten verbessern. Bei einem Fräsprozess lassen sich Schwingungen und Fräskräfte, Drehzahlen und Vorschub messen. Bei additiven Prozessen können eine Vielzahl von Parametern angefangen mit der Laserleistung bis hin zur Schmelzbad-Temperatur erfasst werden, um Rückschlüsse auf das Prozessverhalten ziehen zu können.

OpenDATA beantwortet die Frage an welcher Stelle des Bauteils, welche Prozessdaten gemessen worden sind. Die örtliche Auflösung erlaubt damit einen schnellen und praxisgerechten Einblick in den jeweiligen Prozess und liefert verlässliche Informationen zur Optimierung oder zur Überwachung.

Kernpunkte:

Präzise Zuordnung der Messwerte zum Bauteil
Unterstützung verschiedenster Sensoren
Übersichtliche Darstellung der ortsaufgelösten Messwerte

OpenARMS

Automatische Bearbeitung von Bauteilen mit Formabweichungen

Oft weicht die reale Form der Bauteile von der idealen Soll-Geometrie ab. Die Ursachen hierfür sind vielfältig, z. B. ungenaue Fertigung von Rohteilen oder individueller Verschleiß im Falle von Reparatur-Anwendungen. In jedem Fall stellen solch individuell geformte Bauteile für die serielle Bearbeitung eine Herausforderung dar.

BCT bietet für diese adaptiven Bearbeitungsaufgaben spezielle Software-Lösungen unter der Produktgruppe OpenARMS an (Open Adaptive Repair and Manufacturing Software).

Zunächst wird die Ist-Situation mit Hilfe des integrierten Mess-Moduls für berührende Messtaster oder per Laser-Linien-Scannen mit OpenSCAN bzw. durch externe Mess-/Scan-Daten erfasst. Damit erfolgt die anwendungs-spezifische geometrische Anpassung der nominellen NC-Programme. Die Anbindung von OpenARMS an die Maschinen bzw. Roboter ermöglicht eine adaptive Bearbeitung in Serie. OpenARMS verbindet somit die idealen CAD/CAM-Beschreibungen und die realen, individuell verformten Bauteile.

Kernpunkte:

Integrierte Erfassung von Bauteil-Form und -Lage, berührend oder optisch
für additive und subtraktive Fertigungsprozesse
Automatische, serielle adaptive Bearbeitung durch die direkte Anbindung an NC-Anlagen
Entfall langwieriger manueller Ausrichteprozesse
Reduzierte Anforderungen an die Vorrichtung, –> Kostensenkung
Verringerung des Ausschusses
Minimierung der manuellen Nacharbeit.

Das Prinzip der adaptiven Bearbeitung

Erst die Berücksichtigung der jeweiligen Bauteilform und Aufspannsituation ermöglicht eine automatische Bearbeitung individuell geformter Bauteile. Hierzu benötigt die Adaptive Bearbeitung jedoch die Kenntnis der nominalen und der aktuellen, realen Situation.

nominal: Bauteilgeometrie (CAD-Modell), und NC-Programm (CAM) (1/2).
Import über Schnittstellen.
real: Ist-Lage und -Geometrie (3) taktil oder optisch erfasst.
Adaption: Anpassung der NC-Bearbeitungen an die reale Situation
Ergebnis: an die tatsächliche Position und Bauteilgeometrie angepasste NC-Programme (4).

Systemintegration

Alles aus einer Hand

Systeme zur Adaptiven Bearbeitung, additiv oder subtraktiv, bestehen immer aus der Kombination von Mess- und Anlagen-Technik. Für einen reibungslosen Austausch von Status-Informationen und Daten zwischen den Komponenten ist OpenARMS direkt an die jeweiligen Anlagen angebunden. Dies erlaubt das Senden von Messprogrammen, das Empfangen der Messergebnisse sowie die Übertragung und Ausführung angepasster NC Programme. BCT liefert neben der Software auch die passende Sensorik zur Erfassung der Ist-Geometrie, die Spannelemente bis hin zur kompletten Anlage inklusive NC-Maschinen/Robotern so dass eine reibungsloses Arbeiten mit den Anlagen gewährleistet ist.

Kernpunkte:

Lieferung des Komplettsystems aus einer Hand
Reibungslose Integration unterschiedlicher Komponenten
Abbildung komplexer Prozessabläufe