为了保持竞争力，制造商通常必须以低价提供高质量的产品。因此，三家弗劳恩霍夫研究所正在研究下一代工业机器人，这将促进成本效益高的生产过程。研究人员正致力于开发一种新的铣削轻质材料、金属和钢的运动学。目标：从第一个部件开始，在整个机器人工作空间内实现0.1毫米的生产公差。
越来越多的消费者要求“定制”产品．如果他们希望满足日益严格的要求和每个客户的特定需求，未来的生产设施将需要高效和多功能，同时还要控制成本上升的压力。高精度机床使工件具有某种几何形状仍然是首选的解决方案。由于精度不够，传统的工业机器人根本无法取代这种机床。使用机器人进行铣削操作仍然特别具有挑战性。主要是由于齿轮机构，低机器人刚度原有工具–降低其使用吸引力。事实上，生产人员每次加工时都必须遵守极其严格的生产公差轻质材料例如铝或碳纤维增强塑料（CFRP），以及金属和钢。
定制生产，即使批量为1
弗劳恩霍夫“Flexmatik 4.1”联合研究项目（请参见方框）的研究人员正在开发一种工业机器人，用于轻质材料的高精度铣削。项目合作伙伴为弗劳恩霍夫生产系统和设计技术研究所IPK、制造技术和先进材料IFAM以及结构耐久性和系统可靠性LBF。如果要证明机器人成功，研究人员必须彻底检查运动学。Fraunhofer IPK部门负责人Sascha Reinkober解释说：“我们正在设计一个多轴运动链，专门为连续路径过程而设计。”机器人通过一个线性单元（一种轨道）从加工部件的a点移动到B点。“我们在设计阶段进行的系统模拟表明，我们可以实现±0.1毫米的精度目标。这将有可能从第一个部件开始，尽管工艺力作用于其上。因此，制造商可以定制生产，即使批量仅为一个部件。”弗劳恩霍夫LBF项目负责人简·汉斯曼说。在工艺力的作用下，机器人偏离其编程目标路径的距离会小得多。例如，机器人可以在部件的预定位置以更高的精度钻孔
为了确保高精度，研究人员团队正在开发一种针对单个轴的新驱动概念。部分直接驱动使用，这是相当硬的操作比今天的高科技齿轮单位。一种新的气候控制策略将温度波动造成的不精确度降到最低。该机器人还配备了数控机床控制。最后但并非最不重要的，新的Flexmatik具有主动振动控制系统。
与机床相比，新设计的机器人提供了关键优势:采购成本减少了10倍，能源消耗减少了15倍。由于它的线性单元，Flexmatik展示了与大型门式铣削同等的工作空间机器——以及更好的可及性。与龙门铣床相比，Flexmatik不需要特殊的重型基础。这使得构建成本更低，并使用户在设置时具有灵活性。弗劳恩霍夫的研究人员希望在2018年底完成一个功能原型。
他们创新的铣削机器人可以处理广泛的应用——包括大型CFRP结构（如机身）的加工、燃气轮机部件的铣削以及冲压工具的重新成型。Sven Philipp von Stürmer强调：“Flexmatik适用于几乎所有使用机床行业的许多应用程序。但它不是关于更换机床。Flexmatik可以成为分担工作负载的有用补充。最终目标是使生产过程更具成本效益。”，弗劳恩霍夫IFAM项目负责人。
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