Ansteuerungsentwicklung für ein roboterbasiertes ... - ConImit.de

Seite 158 G. Reinhart, C. Ehinger, G. Straßer
1 Ausgangssituation
Funktionelle technische Textilien, wie zum Beispiel Faserverbundwerkstoffe, finden in
zahlreichen Industriezweigen ein breites Einsatzgebiet. In den vergangenen Jahren
konnte aufgrund der vielfältigen Vorteile derartiger Bauteile ein enormes Wachstum
verzeichnet werden [Che08]. Während die Anlieferung der formlabilen Bauteile und der
CAD-basierte Zuschnitt auf dem Industriecutter bereits vollautomatisiert ablaufen, erfolgt
das Absortieren der Zuschnitte nach wie vor manuell (siehe Bild 1). Neben der
geringen Biegesteifigkeit formlabiler Bauteile erschweren insbesondere die Konturvielfalt,
die Anisotropie, eine stark variierende Oberflächenstruktur und die Luftdurchlässigkeit
von Faserverbundwerkstoffen eine Handhabung derartiger Bauteile [Gut93],
[NM04]. Das gezielte Greifen der Zuschnitte aus dem Verschnitt stellt zudem eine noch
ungelöste Aufgabe dar, so dass ein manuelles Absortieren bisher unerlässlich ist
[Szi07]. Durch diese für den Werker unergonomische und ermüdende Tätigkeit wird
eine optimale Ausnutzung des Industriecutters verhindert und auch die maximale Baugröße
auf die menschliche Armreichweite begrenzt. Hinzu kommt, dass durch das manuelle,
punktuelle Greifen häufig die Struktur der Zuschnitte stark beansprucht wird und
zerstört werden kann.
Bild 1: Industrieller Fertigungsprozess zur Herstellung von CFK-Bauteilen
Das Forschungsprojekt CFK-Tex, welches durch den Freistaat Bayern im Rahmen des
Förderprogramms „Mikrosystemtechnik“ und von der Europäischen Union gefördert
und durch den Projektträger VDI/VDE Innovation & Technik GmbH koordiniert wird,
befasst sich mit der bisher ungelösten Herausforderung Zuschnitte selektiv aus dem
Verschnitt zu greifen. Ziel des interdisziplinären Konsortiums aus Industrie und Forschung
ist es, die Herstellung von Faserverbundbauteilen zu automatisieren, indem roboterbasierte
Werkzeuge den manuellen Absortierprozess (erstes Teilprojekt) und
Drapierprozess (zweites Teilprojekt) von trockenen CF-Textilien ersetzen [RSS08]. Im
Rahmen des ersten Teilprojekts wurde ein Greifsystem entwickelt, welches formlabile
Bauteile selektiv greifen kann und somit ein automatisiertes Absortieren von Industriecuttern
ermöglicht. Im folgenden Kapitel wird der funktionelle Aufbau des Handha-