Start des bayerischen Technologiezentrums für elektrische ... - FAPS

ZIM-Projekt UCM - die umfassende Flexibilisierung von Prüfsystemen
für elektromechanische Baugruppen im Automotive-Bereich
Das von der AiF geförderte Kooperationsprojekt
verfolgt die Entwicklung eines universellen
Kontaktierungsmoduls (UCM) zur
Prüfung elektromechanischer Baugruppen.
Die Motivation für das Vorhaben ergibt sich
zum einen aus dem in den vergangenen
Jahren drastisch gestiegenen Anteil elektronischer
Baugruppen im Automotive-
Bereich sowie der gleichzeitig zunehmend
kundenspezifischen Ausrichtung der Produktion.
Ein weiteres Problemfeld, das
nach flexiblen und wandelbaren Prüfsystemen
verlangt, eröffnet sich in der Baugruppenentwicklung.
Gerade im Automotive-
Bereich müssen ab einem bestimmten Ent-
DFG-Forschungsprojekt “Handhabung von Permanentmagneten” abgeschlossen
Neue Magnetmaterialien wie NdFeB werden
verstärkt in Synchronmaschinen mit
höchsten Leistungsdichten eingesetzt.
Bedingt durch die hohen bezogenen Kräfte
der Permanentmagnete werden an die zur
Verarbeitung notwendigen Fertigungsverfahren
neue Anforderungen hinsichtlich
Handhabung und Montagetechnik gestellt.
Ende März wurde hierzu das von der DFG
mit dem Kennzeichen 23-1 geförderte Forschungsprojekt
zur Untersuchung von
Handhabungslösungen von hochkoerzitiven
Permanentmagneten abgeschlossen.
Wesentliche Schwerpunkte bei den Untersuchungen
bildeten die Entwicklung geeigneter
Bestücklösungen mit Magnetfeldgreifersystemen
und Bestückstrategien, sowie
die Umsetzung in der am FAPS vorhandenen
automatisierten Demonstratorzelle zur
Magnetbestückung von Synchronrotoren.
Die Konstruktion und Konzeption der umgesetzten
Lösungen wurden im Vorfeld jeweils
Ausgabe 3 | April 2010
FORSCHUNG Prof.
wicklungs- und Einführungsstand die Baugruppen
auf sogenanntem „seriennahen
Produktions-Equipment“ geprüft werden,
wodurch bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt
Prüfanlagen projektiert, angeschafft
und installiert werden müssen.
Das wandelbare, modulare Prüfsystem für
unterschiedliche Baugruppen soll unter
Berücksichtigung unterschiedlicher Pro-
Einbindung des UCM in unterschiedliche Zellenkonzepte: manueller Arbeitsplatz (links), Automatikstation (rechts)
duktionsumgebungen bzgl. Leistungsumfang
und Funktionalität an die verschiedenen
Phasen im Produktlebenszyklus angepasst
werden können. Seit Ende 2009 wird
in Zusammenarbeit mit der Firma IMAK
GmbH an einem Prototypen des UCM gear-
durch ausgedehnte Magnetfeldsimulationen
unterstützt. Hierbei konnten weitere
Erkenntnisse über das Verhalten einzelner
Magnete im Verbund auf der Läuferoberfläche
gewonnen werden.
Elektromagnetischer Bestückgreifer “Elmag”
Zur Separierung einzelner Magnete aus
einem Stapelverbund konnten weiterhin verschiedene
rotativ und linear getriebene Vereinzelungseinheiten
entworfen und aufge-
Dr.-Ing. Jörg Franke
beitet mit der Zielsetzung, diesen möglichst
schnell in ein marktfähiges Produkt zu überführen.
Der Lehrstuhl unterstützt den Industriepartner
u. a. in Fragen der Einbindung
des UCM in unterschiedliche Produktionsszenarien.
Hierbei konnten mit Hilfe der
Ergonomiesimulation die Rahmenbedingungen
für den Einsatz in manuellen Produktionsumgebungen
untersucht werden.
Des Weiteren wurden durch die Erstellung
eines Kinematiksimulationsmodells Taktzeiten
für die Beschickung eines Testszenarios
mit mehreren UCMs ermittelt sowie
das Zellenlayout optimiert. Im Sinne eines
durchgängigen Simulationseinsatzes konnten
darüber hinaus im Rahmen einer
Ablaufsimulationsstudie Erkenntnisse über
die Auslastung sowie die Ausbringung
eines Produktionsszenarios gewonnen und
somit Empfehlungen bzgl. der Leistungsfähigkeit
der Zellenkomponenten (z. B. Roboter)
abgegeben werden.
In weiteren Arbeitspaketen erfolgen die
Schnittstellenauslegung sowie die Umsetzung
einer flexiblen Steuerungsstruktur. In
diesem Zusammenhang ist die Einrichtung
einer Prüfzelle zu Testzwecken in der
FAPS-Laborhalle vorgesehen. Das Kooperationsprojekt
wird bis 2012 gefördert.
matthias.brossog@faps.uni-erlangen.de;
Tel.: 09131/85-27991
baut werden.
Um die vereinzelten Magnetkörper sicher
platzieren zu können, sind besondere
mechanische und elektromagnetische
Greiferlösungen entwickelt worden. Bei der
mechanischen Umsetzung kann der Permanentmagnet
ohne Zuhilfenahme weiterer
Haltemechanismen die Magnetkörper
aufbringen, während bei der elektromechanischen
Version, dem sogenannten „Elmag“
durch den Einsatz von Magnetfeldern die
vormagnetisierten Magnete stark gehalten
oder abgestoßen werden können.
Aufgrund der sehr guten Ergebnisse wird
eine Verlängerung und ein Nachfolgeantrag
für diese Thematik bei der DFG angestrebt,
um neben der untersuchten Bestückung auf
der Oberfläche auch die Handhabung von
innenliegenden Magneten betrachten zu
können.
jan.tremel@faps.uni-erlangen.de;
Tel.: 09131/85-27964
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