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Institut für Montagetechnik und Industrierobotik
 
Institut für Montagetechnik und Industrierobotik Institut Team Annika Raatz
Forschungsprojekte

Forschungsprojekte

Optische Technologien

  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Martin Stucki
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG (PhoenixD)
    Self-Assembly_Chip Self-Assembly_Chip
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)

SFB Regeneration

  • Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von Schraubverbindungen
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG

Entwicklung und Optimierung von Handhabungs- und Montageprozessen

  • Kollaborative Montage von Mensch und Maschine
    Die Montage stellt in der Prozesskette den letzten Schritt der Wertschöpfung dar und spielt somit eine wesentliche Rolle in der Wertschöpfungskette. Die hohen Kosten- und Zeitanteile der Montage an der gesamten Produktion lassen ein erhebliches Rationalisierungspotenzial von der Montageplanung und -vorbereitung bis zur Ausführung der Montage erkennen. Aus diesem Grund entwickelt das match kollaborative Montagesysteme und -prozesse.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • Präzisionsmontage
    Egal ob Sensoren, Herzschrittmacher oder Uhrwerke: Überall wo Teile sehr genau montiert werden müssen, stoßen konventionelle Roboter und entsprechende Peripherie an ihre Grenzen. Das match forscht in diesem Bereich an neuen Lösungen und Strategien, um zuverlässige und wirtschaftliche Präzisionsmontageprozesse umzusetzen.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2018
    Förderung: Grundfinanzierung
  • Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored Forming
    Der SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.
    Team: Caner Ince
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Martin Stucki
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG (PhoenixD)
    Self-Assembly_Chip Self-Assembly_Chip
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • SFB 1368: Klebstoffbasierte Montageprozesse in XHV-adäquater Atmosphäre
    Das match befasst sich im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ mit der klebstoffbasierten Montagetechnik in technisch sauerstofffreier Atmosphäre. Das Ziel des Teilprojekts ist ein Erkenntnisgewinn über technische Eigenschaften von Klebverbindungen, die in sauerstofffreier Atmosphäre und mit desoxidierten Fügepartnern hergestellt wurden.
    Team: Sandra Gerland, Rolf Wiemann
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Montagestation auf Basis eines magnetischen Levitationssystems
    Um eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.
    Team: Lars Binnemann
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von Schraubverbindungen
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG

Maschinenkonzepte und Systemintegration

  • Unteraktuierte Handhabungssysteme
    Im Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.
    Team: Tobias Recker
    Jahr: 2017
  • IT-Security beim Einsatz von 5G im Ökosystem Produktion (5GProSec)
    Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Erfassung und Beseitigung von möglichen Angriffsvektoren und unbeabsichtigten Störungen beim Einsatz von 5G speziell in der Produktion. Im Fokus stehen dabei sowohl die technischen als auch die nicht-technischen Aspekte von Angriffsvektoren. Die entwickelten Methoden sollen Hürden für den Einsatz von 5G in Unternehmen senken und Sicherheitsbedenken ausräumen.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2023
    Förderung: BSI
  • SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-Bauteilen
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • Aktive bildbasierte Zuführung von Kleinteilen mithilfe aerodynamischer Schikanen
    Ein entscheidender Baustein der automatisierten Montage ist die Zuführeinrichtung, welche dem Handhabungsgerät (z.B. Industrieroboter) die zu montierenden Bauteile in einer definierten Position und Orientierung zur Verfügung stellt. In diesem Projekt werden Methoden zur flexiblen und effizienten Zuführung von Bauteilen mithilfe von Bildverarbeitung, KI-Methoden und aerodynamischen Orientierungsmodulen erforscht.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

Robotergestützte Montage- und Handhabungsvorgänge

  • Robotergestützte kooperative Handhabung und Montage
    Die Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • 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.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • Autonome mobile Robotik
    Aktuell erfordert die Montage großer Produkte und Anlagen den Einsatz komplexer und sperriger Montagegeräte, die nur an zentralen Produktionsstandorten installiert und betrieben werden können. Die Zukunftsvision ist der Einsatz eines Verbundes autonomer mobiler Roboter, die direkt am Zielort die Montage oder Fertigung übernehmen. Diese Lösung erfordert eine koordinierte Zusammenarbeit verschieden großer Roboter.
    Team: Tobias Recker, Henrik Lurz
    Jahr: 2018
  • TRR 277 Additive Manufacturing in Construction
    Während die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.
    Team: Lukas Lachmayer, Hauke Heeren
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)
    Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.
    Team: Sebastian Blankemeyer, Jessica Schönburg
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK

Soft Material Robotic Systems

  • Kohärente Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter – Die Soft Material Robotics Toolbox (SMaRT)
    Roboter aus weichen Materialien bieten eine hohe Flexibilität. Die Nachgiebigkeit des Materials führt zu einer hohen Anpassungsfähigkeit, die klassische Robotersysteme nicht bieten. Im Projekt SMaRT („Soft Material Robotics Toolbox“) forscht das match zusammen mit dem Institut für mechatronische Systeme (imes) und dem Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS) an einer kohärenten Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter.
    Team: Mats Wiese
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Soft Material Robotic Systems
    Soft Material Robotic Systems sind flexible Roboter aus weichen Materialien wie Silikon oder Elastomeren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern können sie sich an komplexe Umgebungen anpassen und nutzen pneumatische, hydraulische oder chemische Aktuatoren für Bewegungen. Sie finden Anwendung in Bereichen wie medizinischer Rehabilitation, Lebensmittelproduktion und Unterwasserforschung.
    Team: Ditzia Susana Garcia Morales, Mats Wiese, Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG Schwerpunktprogramm
  • Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den Tiefseeeinsatz
    Das match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.
    Team: Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG

Letzte Änderung: 11.03.24 Druckversion

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