Beendete Projekte – Institut für Montagetechnik

Entwicklung und Optimierung von Handhabungs- und Montageprozessen

Handhabung von Solarzellen

Ziel des Projektes ist die anwendungsorientierte Untersuchung von Parallelrobotern zur hochdynamischen und schonenden Handhabung von Solarzellen. Dabei sollen alternative parallelkinematische Strukturen zur Handhabung von Solarzellen konzipiert und die Funktionsmuster des SFB 562 für diese industrielle Aufgabe bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit untersucht werden.

Team: Annika Raatz, (Jan Schmitt)

Jahr: 2011

Förderung: DFG Erkenntnistransfer

Laufzeit: 1,5 Jahre
Bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage

Eine „bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage“ ist Bestandteil des DFG-geförderten Sonderforschungsbereiches 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“. Dabei leitet die Demontage den Regenerationsprozess eines Flugzeugtriebwerks ein. Durch eine Automatisierung der Demontageprozesse und die Identifizierung der Prozessgrößen wird eine bauteilschonende Demontage trotz charakteristischer Unsicherheiten der Demontage ermöglicht.

Team: Dipl.-Ing. Richard Blümel

Jahr: 2018

Förderung: DFG

Laufzeit: 4 Jahre

Maschinenkonzepte und Systemintegration

Aktive Werkzeugaufnahme

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Steigerung der Produktivität von Werkzeugmaschinen mit rotierender Werkzeugaufnahme durch aktives Beeinflussen der Maschinenstruktur. Der begrenzende Faktor für die Leistung einer Werkzeugmaschine ist das dynamische und statische Verhalten. Werden Werkzeugmaschinen in den Grenzbereichen betrieben, kann es zu nicht gewollten Maschinenschwingungen kommen. Diese führen dazu, dass entweder die Bearbeitung der Werkstücke nicht beendet werden kann oder es werden Parameterwerte (Vorschub, Geschwindigkeit etc.) gewählt, die nicht die volle Maschinenleistung ausreizen.

Team: Annika Raatz, (Alexander Boldering)

Jahr: 2011

Förderung: DFG

Laufzeit: 3 Jahre
Kühlkonzepte auf Basis elektrokalorischer Materialien

Elektrokalorische Materialien gehören neben magneto-, elasto- und barokalorischen Materialien zur Gruppe der aktiven Materialien und besitzen die Fähigkeit, sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zu erwärmen bzw. abzukühlen. Das Ziel ist es hierbei, möglichst effiziente Systeme bei möglichst kompakter Bauweise und geringem Gewicht zu realisieren.

Team: Annika Raatz, (Phillip Blumenthal)

Jahr: 2012

Förderung: DFG

Laufzeit: 3 Jahre
iAero

In Zusammenarbeit mit dem IFA (Institut für Fabrikanlagen und Logistik) soll in diesem Projekt eine aerodynamische Zuführanlage weiterentwickelt werden, damit Bauteile flexibel und mit hoher Stückzahl einem Folgeprozess zugeführt werden können. Basierend auf den Geometriedaten der Bauteile und einem Simulationsmodell des Orientierungsprozesses, soll die Anlage selbstständig die optimalen Einstellparameter identifizieren, einstellen und anwenden.

Leitung: Prof. Annika Raatz, Prof. Peter Nyhuis

Team: Torge Kolditz

Jahr: 2017

Förderung: DFG

Laufzeit: 3 Jahre

Robotergestützte Montage- und Handhabungsvorgänge

3C-PKM

Das Ziel des Projekts "Entwicklung einer parallelkinematischen Struktur für den 3C Anwendungsbereich" ist die Analyse und Weiterentwicklung der Kinematik eines Parallelroboters mit Delta-Struktur, um den Anforderungen der Handhabungs- und Montageaufgaben in der Elektronikmontage gerecht zu werden. Hierzu wird der Workflow eines möglichen Entwicklungsprozesses erarbeitet und relevante Randbedingungen sowie Zielparameter identifiziert.

Team: Annika Raatz, (Gunnar Borchert)

Jahr: 2012

Förderung: DFG Erkenntnistransfer

Laufzeit: 1,5 Jahre
ProVorPlus (Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden)

Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird.

Team: Annika Raatz, (Christopher Bruns)

Jahr: 2015

Förderung: BMBF

Laufzeit: 3 Jahre
Generative Fertigung im Bauwesen

Die Fertigung von Betonbauteilen im Bauwesen folgt seit jeher dem traditionellen manuellen Prozess, bei dem Gebäude „Stein auf Stein“ errichtet und die verwendeten Betonelemente durch eine aufwendige Holzschalung hergestellt werden müssen. Zwar verfügt das Bauwesen über leistungsstarke Berechnungssoftware und Hochleistungsbetone, der Herstellungsprozess jedoch ist aufwendig und nicht automatisiert. An dieser Stelle setzt das oben genannte Projekt an. Das Ziel ist es, eine vollautomatisierte Fertigungszelle auf Roboterbasis zu nutzen, um generativ frei geformte Betonbauteile für den Hochbau herzustellen.

Team: Annika Raatz, (Serhat Ibrahim)

Jahr: 2016

Förderung: MWK

Laufzeit: 2 Jahre
Orientierungseinheiten mit Seilzugaktorik

Parallelroboter sind aufgrund ihrer hohen Taktraten sowie ihrer Positioniergenauigkeiten vor allem für Pick&Place-Operationen geeignet. Jedoch haben die parallel-kinematischen Strukturen einen entscheidenden Nachteil: Sie können Objekte exakt positionieren, aber nur eingeschränkt im Raum orientieren. Bestehende Montagezellen werden hierdurch unflexibel und lassen sich nur schwer an neue Prozesse anpassen. Am match entwickeln wir strukturelle Erweiterungen für Parallelroboter, mit denen Objekte beliebig im dreidimensionalen Raum orientiert werden können.

Team: Annika Raatz, (Daniel Krebs)

Jahr: 2016

Laufzeit: 3 Jahre
Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen

Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.

Leitung: Annika Raatz

Team: Philipp Jahn

Jahr: 2017

Förderung: DFG

Laufzeit: 4 Jahre
SafeMate

Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.

Team: Tobias Recker, Sebastian Blankemeyer

Jahr: 2017

Förderung: BMBF

Laufzeit: 3 Jahre
Wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) soll in diesem Projekt eine wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde entwickelt und optimiert werden. Dabei sollen lokale FVK-Häufungen zwischen zwei Stahlblechen angeordnet und fixiert werden. Anschließend wird der Lagenaufbau in eine zweistufige Presse zur Imprägnierung und Umformung übergeben.

Team: Annika Raatz, (Christoph Schumann)

Jahr: 2018

Förderung: EFB/AiF

Laufzeit: 2 Jahre