Modellbildung für das sensorbasierte Greifen und Vereinzeln von textilen Halbzeugen mit Unterdruckgreifern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jürgen Fleischer
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397485737

Die Reduktion der Emissionen im Straßenverkehr ist unteranderem durch die Verwendung leichter Materialien im Fahrzeug zu erreichen. Von dieser Technologie profitieren sowohl klassische Verbrennungsmotoren wie auch die Elektromobilität. Aus der Sicht der Automobilhersteller besitzt die Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen (FVK) das größte Potenzial Gewicht einzusparen. Dies setzt aber auch voraus, dass solche Bauteile in einer entsprechenden Stückzahl automatisiert gefertigt werden können. Vielversprechend hierfür ist das so genannte Resin-Transfer-Molding-Verfahren (RTM).Innerhalb der RTM-Prozesskette ist besonders zu Beginn eine große Zahl an Handhabungstätigkeiten durchzuführen. Einzelne Lagen eines Halbzeuges sind aufzunehmen, um den Stack für die weiteren Prozessschritte herzustellen. Die einzelnen Lagen sind zu diesem Zweck aus einem Vorratsstapel zu entnehmen, was eine Reihe an Vereinzelungsprozessen erfordert.Für eine zuverlässige Automatisierung ist es wichtig, dass diese Vereinzelung mit einem hohen Maß an Sicherheit durchgeführt wird. Zwar gibt es bereits Systeme die durch ihr mechanisches Prinzip Vereinzelungen durchführen können, allerdings haben auch diese keine einhundertprozentige Zuverlässigkeit und würden einen Fehler nicht erkennen und hierdurch einen automatisierten Ablauf stören. Entsprechend wird ein Sensorsystem benötigt, dass nicht nur einen Vereinzelungsprozess erlaubt sondern auch das Ergebnis selbstständig kontrollieren kann.Ein solches Messprinzip ist der entstehende Unterdruck in einem Unterdruckgreifer selbst, der sich gut für die Handhabung von textilen Materialien eignet. Allerdings ist der Unterdruck im Greifer neben der Lagenanzahl, die es zu detektieren gilt, auch von vielen anderen Faktoren abhängig. Um einen Unterdruckgreifer für Vereinzelungsprozesse und Lagenanzahlkontrollen einsetzen zu können wird folglich ein Modell benötigt, das zu erwartende Messwerte simulieren kann. Diese werden danach mit tatsächlichen Messwerten verglichen und erlauben hierdurch eine Interpretation der Daten hinsichtlich der Lagenanzahl. Für dieses Modell werden die einzelnen Komponenten getrennt modelliert und danach gekoppelt. Mit Hilfe dieses Modells werden dann automatische Vereinzelungsversuche erprobt und damit das Modell validiert. Zudem werden die Ergebnisse dazu benutzt um Regeln formulieren zu können, wie die Saugfläche eines Greifers in Abhängigkeit des Textils zu gestalten ist.Zusammenfasend tragen die geplanten Untersuchungen dazu bei die Wirkzusammenhänge bei der Handhabung von textilen Materialien mit Unterdruckgreifer besser zu verstehen, indem der entstehende Unterdruck im Greifer in Abhängigkeit der veränderlichen Prozessparameter modelliert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen